多關(guān)鍵字可搜索加密關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-30 20:09
近年來隨著云計算技術(shù)發(fā)展的日益成熟,用戶可以“按需付費”的方式享受云環(huán)境無限的存儲資源和高效地計算能力,因此越來越多的用戶愿意將個人數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器。但是與此同時用戶也失去了對數(shù)據(jù)的直接控制,給個人隱私安全帶來威脅,所以需要將數(shù)據(jù)加密后上傳。顯然明文檢索技術(shù)不能直接應(yīng)用于密文環(huán)境中,可搜索加密技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了這一難題。云存儲空間的數(shù)據(jù)量龐大,傳統(tǒng)的可搜索加密技術(shù)忽視了用戶之間的差異性和偏好性,將密文信息無差別的返還,不但增加了用戶篩選信息的成本還浪費了部分網(wǎng)絡(luò)資源。在實際的檢索場景中用戶常常會出現(xiàn)輸入格式不規(guī)范或拼寫失誤等問題,大部分的云服務(wù)器并沒有建立合理的機(jī)制糾正此類錯誤,進(jìn)而影響檢索結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文針對這兩方面的問題提出了一些解決方案,主要的工作和貢獻(xiàn)如下:(1)回顧和整理了可搜索加密技術(shù)在發(fā)展過程中的經(jīng)典技術(shù)方案,包括線性可搜索加密、基于索引的可搜索加密以及多關(guān)鍵字可搜索加密和模糊多關(guān)鍵字可搜索加密等,并分析總結(jié)了各個方案適用的場景以及優(yōu)缺點。(2)針對可搜索加密技術(shù)無法滿足個人檢索偏好的問題,提出一種基于興趣模型的可搜索加密方案。利用積累的歷史動作信息,抽象出用戶...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
_1SSE方案基本結(jié)構(gòu)圖
設(shè)攻擊者在已知部分密文大小的情況下推測出明文的大小關(guān)系,對數(shù)據(jù)的安帶來威脅。因此 Bellare 進(jìn)一步提出使用保序加密與桶分區(qū)相結(jié)合的方式:將數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)按照取值區(qū)間進(jìn)行分區(qū),然后對于每一個分區(qū)的函數(shù)目標(biāo)函數(shù)將區(qū)域的數(shù)值有序分布,使得加密的數(shù)據(jù)與對應(yīng)的明文保持取值一。然而,這種混合算法仍然選擇了分區(qū)策略,因此不會可避免的造成部分?jǐn)?shù)余的情況。非結(jié)構(gòu)化的可搜索加密非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)主要是文檔文件和 web 網(wǎng)頁,首先需要對文檔進(jìn)行預(yù)處括去噪、分詞等并提取出關(guān)鍵字建立索引;诓悸∵^濾器實現(xiàn)可搜索加密的索引構(gòu)建思想是由斯坦福大學(xué) Goh 等人提出的。它的主要思想是:將文的關(guān)鍵字通過多個哈希函{h1,…,hr}處理,將映射到的布隆過濾器位置設(shè)為戶在查詢時使用同樣的哈希函數(shù),若果該位置上的值均為 1,那么該關(guān)鍵字檔中存在。布隆過濾器實現(xiàn)的實例如圖 2.3 所示:
初始化階段:初始化一個長度為 m=12 且每個位上的初值為 0 的數(shù)組;數(shù) X={x1,x2};哈希函數(shù) h1,h2,h3。插入:x1和 x2根據(jù)單設(shè)函數(shù) h1,h2,h3分別映射到布隆過濾器中,映射的位會在 1 到 m 范圍內(nèi),并將映射到該位置為 1。檢索:若判斷關(guān)鍵字 y 是否在布隆過濾器中,只需要對 y 中的每個元素進(jìn)應(yīng)的哈希映射,如果映射到的位置均為 1,則可證明 y 存在。通過上述布隆過濾器的實現(xiàn)過程可以看到布隆過濾器操作簡單,只需將需證的數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希映射即可。但是,在映射的過程中可能會出現(xiàn)碰撞問題在圖 2.3 中的 y3,對于某些不存在的關(guān)鍵字可能會出現(xiàn)誤判的情況。因此布濾器并不能保證 100%的檢測正確率。為了解決這一問題,Goh 在此方案的基礎(chǔ)上提出一種基于公鑰加密關(guān)鍵字的方案,主要思想是:將關(guān)鍵字字符串通過 k 個哈希函數(shù)映射到布隆過濾本置為“1”的位置現(xiàn)在插入的是關(guān)鍵字的地址。在查詢關(guān)鍵字 yi時,將其到得所有位置的值取與運算,如果值為 1 那么該關(guān)鍵字在文檔中存在,反例如圖 2.4 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間關(guān)鍵詞搜索研究綜述[J]. 劉喜平,萬常選,劉德喜,廖國瓊. 軟件學(xué)報. 2016(02)
[2]具有細(xì)粒度訪問控制的隱藏關(guān)鍵詞可搜索加密方案[J]. 楊旸,林柏鋼,馬懋德. 通信學(xué)報. 2013(S1)
[3]關(guān)系數(shù)據(jù)庫中字符數(shù)據(jù)的保序加密方法[J]. 李亞秀,劉國華. 無線電工程. 2006(04)
[4]密文數(shù)據(jù)庫的快速檢索[J]. 戴一奇,尚杰,蘇中民. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1997(04)
碩士論文
[1]基于搜索歷史的密文檢索技術(shù)研究[D]. 謝賢明.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[2]密文全文檢索系統(tǒng)的安全索引結(jié)構(gòu)研究[D]. 宋賽.華中科技大學(xué) 2009
本文編號:3467351
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
_1SSE方案基本結(jié)構(gòu)圖
設(shè)攻擊者在已知部分密文大小的情況下推測出明文的大小關(guān)系,對數(shù)據(jù)的安帶來威脅。因此 Bellare 進(jìn)一步提出使用保序加密與桶分區(qū)相結(jié)合的方式:將數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)按照取值區(qū)間進(jìn)行分區(qū),然后對于每一個分區(qū)的函數(shù)目標(biāo)函數(shù)將區(qū)域的數(shù)值有序分布,使得加密的數(shù)據(jù)與對應(yīng)的明文保持取值一。然而,這種混合算法仍然選擇了分區(qū)策略,因此不會可避免的造成部分?jǐn)?shù)余的情況。非結(jié)構(gòu)化的可搜索加密非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)主要是文檔文件和 web 網(wǎng)頁,首先需要對文檔進(jìn)行預(yù)處括去噪、分詞等并提取出關(guān)鍵字建立索引;诓悸∵^濾器實現(xiàn)可搜索加密的索引構(gòu)建思想是由斯坦福大學(xué) Goh 等人提出的。它的主要思想是:將文的關(guān)鍵字通過多個哈希函{h1,…,hr}處理,將映射到的布隆過濾器位置設(shè)為戶在查詢時使用同樣的哈希函數(shù),若果該位置上的值均為 1,那么該關(guān)鍵字檔中存在。布隆過濾器實現(xiàn)的實例如圖 2.3 所示:
初始化階段:初始化一個長度為 m=12 且每個位上的初值為 0 的數(shù)組;數(shù) X={x1,x2};哈希函數(shù) h1,h2,h3。插入:x1和 x2根據(jù)單設(shè)函數(shù) h1,h2,h3分別映射到布隆過濾器中,映射的位會在 1 到 m 范圍內(nèi),并將映射到該位置為 1。檢索:若判斷關(guān)鍵字 y 是否在布隆過濾器中,只需要對 y 中的每個元素進(jìn)應(yīng)的哈希映射,如果映射到的位置均為 1,則可證明 y 存在。通過上述布隆過濾器的實現(xiàn)過程可以看到布隆過濾器操作簡單,只需將需證的數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希映射即可。但是,在映射的過程中可能會出現(xiàn)碰撞問題在圖 2.3 中的 y3,對于某些不存在的關(guān)鍵字可能會出現(xiàn)誤判的情況。因此布濾器并不能保證 100%的檢測正確率。為了解決這一問題,Goh 在此方案的基礎(chǔ)上提出一種基于公鑰加密關(guān)鍵字的方案,主要思想是:將關(guān)鍵字字符串通過 k 個哈希函數(shù)映射到布隆過濾本置為“1”的位置現(xiàn)在插入的是關(guān)鍵字的地址。在查詢關(guān)鍵字 yi時,將其到得所有位置的值取與運算,如果值為 1 那么該關(guān)鍵字在文檔中存在,反例如圖 2.4 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間關(guān)鍵詞搜索研究綜述[J]. 劉喜平,萬常選,劉德喜,廖國瓊. 軟件學(xué)報. 2016(02)
[2]具有細(xì)粒度訪問控制的隱藏關(guān)鍵詞可搜索加密方案[J]. 楊旸,林柏鋼,馬懋德. 通信學(xué)報. 2013(S1)
[3]關(guān)系數(shù)據(jù)庫中字符數(shù)據(jù)的保序加密方法[J]. 李亞秀,劉國華. 無線電工程. 2006(04)
[4]密文數(shù)據(jù)庫的快速檢索[J]. 戴一奇,尚杰,蘇中民. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1997(04)
碩士論文
[1]基于搜索歷史的密文檢索技術(shù)研究[D]. 謝賢明.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[2]密文全文檢索系統(tǒng)的安全索引結(jié)構(gòu)研究[D]. 宋賽.華中科技大學(xué) 2009
本文編號:3467351
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