基于Paillier和PSI的多關(guān)鍵字可搜索加密方案
發(fā)布時間:2021-09-04 06:24
圍繞多關(guān)鍵字的高效密文搜索和數(shù)據(jù)安全性保障問題,展開分析與研究,基于同態(tài)加密和私有集合交集技術(shù),提出一種面向多關(guān)鍵字的高效的保護搜索模式的可搜索加密方案.該方案使用隨機數(shù)填充和Paillier同態(tài)加密方法構(gòu)造安全索引和陷門,保護了索引隱私和陷門隱私,進而保護了搜索模式;該方案通過私有集合交集技術(shù)進行連接多關(guān)鍵字搜索,搜索中只使用到了乘法和指數(shù)運算,與其他方案相比大大提高了效率;安全性和性能分析表明,該方案具有可搜索加密的語義安全性,可以高效地實現(xiàn)對密文的多關(guān)鍵字搜索,且具有良好的計算代價.
【文章來源】:東北大學學報(自然科學版). 2019,40(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
MKSE模型的總體架構(gòu)
姹鏡腅nron數(shù)據(jù)集[http://www.cs.cmu.edu/~./enron/],在郵件集中選取3000個郵件作為實驗文件集合.本文根據(jù)字典的大小對方案執(zhí)行的三個階段(索引生成、陷門生成、搜索)的耗時進行實驗分析,所有記錄的結(jié)果都是每組數(shù)據(jù)運行20次后的平均值.本文按照字典大小的不同將測試數(shù)據(jù)分為4組:A類字典(大小為50),B類字典(大小為100),C類字典(大小為150)和D類字典(大小為200).測試過程中,每次搜索請求的關(guān)鍵字個數(shù)都為4.通過對以上4組數(shù)據(jù)的性能分析,得出如圖2所示的索引生成、陷門生成以及搜索操作的耗時.圖2MKSE算法性能Fig.2AlgorithmperformanceofMKSE從圖2可以看出,隨著關(guān)鍵字字典大小的增大,索引生成和搜索過程的耗時會隨著增加.主要因為關(guān)鍵字字典增大的同時倒排索引也會變多,這樣在索引生成和搜索過程中就需要相應(yīng)進行更多的加密操作,因而耗時隨之增加.而在生成陷門過程中,字典的大小不會明顯地影響陷門生成的耗時.5結(jié)論1)提出一種基于同態(tài)加密和私有集合交集技術(shù)的多關(guān)鍵字可搜索加密方案MKSE.方案支持多關(guān)鍵字密文搜索,同時突破了現(xiàn)有方案只支持一次性搜索的限制,可以進行關(guān)鍵字重復(fù)搜索.2)在生成索引和搜索陷門的過程中引入了隨機項,保護了索引隱私和陷門隱私,進而使得該方案能夠有效地對搜索模式進行保護.安全性分析表明該方案滿足可搜索加密的語義安全.3)與其他基于雙線性映射的公鑰可搜索加密方案相比,該方案在整個搜索過程中僅僅使用了乘法和指數(shù)運算,因而具有較小的計算開銷.參考文獻:[1]董曉蕾,周俊,曹珍富.可搜索加密研究進展[J].計算機研究與發(fā)展,2017,54(10):2107-2120.(DongXiao-lei,ZhouJun,CaoZhen-fu.Researchadvancesonsecuresearchableencry
【參考文獻】:
期刊論文
[1]可搜索加密研究進展[J]. 董曉蕾,周俊,曹珍富. 計算機研究與發(fā)展. 2017(10)
本文編號:3382742
【文章來源】:東北大學學報(自然科學版). 2019,40(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
MKSE模型的總體架構(gòu)
姹鏡腅nron數(shù)據(jù)集[http://www.cs.cmu.edu/~./enron/],在郵件集中選取3000個郵件作為實驗文件集合.本文根據(jù)字典的大小對方案執(zhí)行的三個階段(索引生成、陷門生成、搜索)的耗時進行實驗分析,所有記錄的結(jié)果都是每組數(shù)據(jù)運行20次后的平均值.本文按照字典大小的不同將測試數(shù)據(jù)分為4組:A類字典(大小為50),B類字典(大小為100),C類字典(大小為150)和D類字典(大小為200).測試過程中,每次搜索請求的關(guān)鍵字個數(shù)都為4.通過對以上4組數(shù)據(jù)的性能分析,得出如圖2所示的索引生成、陷門生成以及搜索操作的耗時.圖2MKSE算法性能Fig.2AlgorithmperformanceofMKSE從圖2可以看出,隨著關(guān)鍵字字典大小的增大,索引生成和搜索過程的耗時會隨著增加.主要因為關(guān)鍵字字典增大的同時倒排索引也會變多,這樣在索引生成和搜索過程中就需要相應(yīng)進行更多的加密操作,因而耗時隨之增加.而在生成陷門過程中,字典的大小不會明顯地影響陷門生成的耗時.5結(jié)論1)提出一種基于同態(tài)加密和私有集合交集技術(shù)的多關(guān)鍵字可搜索加密方案MKSE.方案支持多關(guān)鍵字密文搜索,同時突破了現(xiàn)有方案只支持一次性搜索的限制,可以進行關(guān)鍵字重復(fù)搜索.2)在生成索引和搜索陷門的過程中引入了隨機項,保護了索引隱私和陷門隱私,進而使得該方案能夠有效地對搜索模式進行保護.安全性分析表明該方案滿足可搜索加密的語義安全.3)與其他基于雙線性映射的公鑰可搜索加密方案相比,該方案在整個搜索過程中僅僅使用了乘法和指數(shù)運算,因而具有較小的計算開銷.參考文獻:[1]董曉蕾,周俊,曹珍富.可搜索加密研究進展[J].計算機研究與發(fā)展,2017,54(10):2107-2120.(DongXiao-lei,ZhouJun,CaoZhen-fu.Researchadvancesonsecuresearchableencry
【參考文獻】:
期刊論文
[1]可搜索加密研究進展[J]. 董曉蕾,周俊,曹珍富. 計算機研究與發(fā)展. 2017(10)
本文編號:3382742
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