本文關(guān)鍵詞：云計算中加密數(shù)據(jù)的模糊關(guān)鍵字搜索方法研究

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【摘要】：隨著云計算在學術(shù)界和工業(yè)界的興起,云端存儲的敏感數(shù)據(jù)量逐漸增多,例如,電子郵件,個人健康記錄,隱私的視頻和照片,政府文件等等。如果將數(shù)據(jù)存儲到云端,用戶可以實現(xiàn)最大程度的存取效率和最小程度的管理開銷。這樣用戶就可以避免數(shù)據(jù)的管理和存儲的負擔,從而按需享受高質(zhì)量的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)�，F(xiàn)實是用戶和云服務(wù)不在相同的可信域,因為數(shù)據(jù)外包可能存在風險,因此云服務(wù)的可信度就很值得我們?nèi)タ紤],因為云服務(wù)器在運行過程中可能泄露一些信息給未授權(quán)的用戶,所以敏感數(shù)據(jù)在外包前必須經(jīng)過加密同時必須抵抗未被授權(quán)的訪問者。當然,數(shù)據(jù)加密后使得數(shù)據(jù)的有效利用成了目前的一個挑戰(zhàn),有可能需要加密大量的外包文件數(shù)據(jù)。更近一步講,在云計算里,用戶可能給大量云用戶分享自己的數(shù)據(jù)外包文件,每個用戶可能僅僅想在特定的區(qū)域內(nèi)檢索并取回特定的明確的需要數(shù)據(jù)文件。最流行的方法是通過加密關(guān)鍵字搜索加密文件來代替直接檢索全部文件,這在云計算環(huán)境下不現(xiàn)實。基于關(guān)鍵詞搜索的技術(shù)允許用戶選擇檢索需要的文件已經(jīng)被應(yīng)用于明文搜索的環(huán)境,例如Google搜索引擎等。遺憾的是,數(shù)據(jù)加密限制了用戶執(zhí)行關(guān)鍵詞搜索的能力,因此傳統(tǒng)的明文搜索的方法不適應(yīng)云計算。此外,加密的數(shù)據(jù)同樣要求保護關(guān)鍵詞隱私,這是由于關(guān)鍵詞經(jīng)常包含一些與相關(guān)文件有關(guān)的重要信息。所以,要使用加密關(guān)鍵字來保護關(guān)鍵字的隱私,這就更加使得傳統(tǒng)的明文搜索不適應(yīng)與云環(huán)境。 目前,解決云計算中關(guān)鍵字搜索可以分為兩類,即精確關(guān)鍵字搜索與模糊關(guān)鍵字搜索。傳統(tǒng)的可搜索加密方案僅支持精確關(guān)鍵字的搜索,在效率和性能上都不能適應(yīng)云計算環(huán)境,模糊關(guān)鍵字搜索允許用戶搜索加密數(shù)據(jù)的一些近似的關(guān)鍵字,這種方案適用于非精確關(guān)鍵字集合的匹配搜索。為了實現(xiàn)對加密數(shù)據(jù)的搜索,搜索加密技術(shù)已經(jīng)在這些年得到快速發(fā)展,搜索加密方案通常為每個文件提取所有可能被搜索的關(guān)鍵詞建立索引。索引里的關(guān)鍵字須對應(yīng)相應(yīng)的文件,陷門關(guān)鍵字包含在索引信息里。有效地關(guān)鍵詞搜索必須建立在文件中存在和隱私保護的前提下。本論文從以下幾個方面展開研究： 首先介紹了公鑰加密關(guān)鍵字搜索的基本概念,從公鑰加密搜索的定義出發(fā)介紹公鑰加密關(guān)鍵字搜索的模型,從中引入公鑰加密關(guān)鍵字搜索蘊含基于身份的加密。隨后給出可搜索加密方案的構(gòu)造,從雙線性映射的概念、可證明安全性的概念、隨機預言機模型與公鑰加密的安全性來引入公鑰加密關(guān)鍵字搜索具體方案的構(gòu)造,最后對該方案的安全性做了分析證明。 其次提出支持多種字符串類似性操作的R+樹來構(gòu)建索引,實現(xiàn)云計算中對加密數(shù)據(jù)的模糊關(guān)鍵字搜索,用編輯距離來量化關(guān)鍵字的類似度,提出了一種可以返回與精確關(guān)鍵字更接近的文件檢索方法。通過字符串聚類提高了模糊關(guān)鍵字搜索的效率。 利用模糊提取器建立一個具體的方案,實現(xiàn)模糊關(guān)鍵字搜索。并在完美安全定義下抵抗適應(yīng)性敵手攻擊。這種方案同樣適用于其它近似的度量,例如：漢明距離,編輯距離,集合差等。此方案不需要用戶提前構(gòu)建和存儲任何數(shù)據(jù),僅需要利用秘鑰加密數(shù)據(jù)文檔與計算陷門關(guān)鍵字。另外索引表單包含著從模糊提取器提取的隨機字符串,依照模糊提取器,該方案可以轉(zhuǎn)換密文上模糊關(guān)鍵字搜索為明文上精確關(guān)鍵字搜索。
【關(guān)鍵詞】：模糊搜索 可搜索加密 R~+樹 關(guān)鍵字搜索 云計算
【學位授予單位】：陜西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP309.7
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究意義與背景9-10
• 1.2 公鑰加密數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字搜索研究介紹10-12
• 1.3 云計算中加密數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字搜索索引構(gòu)建研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 搜索索引構(gòu)建現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 樹型索引研究現(xiàn)狀13
• 1.4 云計算中基于關(guān)鍵字搜索的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4.1 精確關(guān)鍵字搜索研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4.2 模糊關(guān)鍵字搜索研究現(xiàn)狀14
• 1.5 本文研究內(nèi)容14-15
• 1.6 本文結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 公鑰加密數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字搜索17-29
• 2.1 公鑰加密搜索的定義17-20
• 2.1.1 公鑰加密關(guān)鍵字搜索(PEKS)蘊含基于身份的加密19-20
• 2.2 可搜索加密方案的構(gòu)造20-27
• 2.2.1 雙線性映射的概念20
• 2.2.2 可證安全性的概念20-21
• 2.2.3 隨機預言機模型與公鑰加密的安全性21-22
• 2.2.4 具體方案構(gòu)造22-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第三章 云計算中加密數(shù)據(jù)的模糊關(guān)鍵字搜索索引構(gòu)建方法29-45
• 3.1 加密數(shù)據(jù)模糊關(guān)鍵字搜索索引構(gòu)建概述29
• 3.2 預備知識29-30
• 3.2.1 編輯距離和q-Gram基本概念29-30
• 3.2.2 字符串的類似性30
• 3.2.3 字符串的類似性鏈接30
• 3.3 R~+樹相關(guān)定義30-32
• 3.4 R~+樹結(jié)點插入方法研究32-35
• 3.5 云計算中基于R~+樹模糊關(guān)鍵字搜索35-38
• 3.5.1 云計算中基于R~+樹的搜索方案35-37
• 3.5.2 R~+樹的節(jié)點過濾方法37-38
• 3.6 字符串類似性查詢算法研究38-40
• 3.7 字符串類似性鏈接算法40-41
• 3.8 效率分析41-42
• 3.9 本章小結(jié)42-45
• 第四章 云計算中模糊關(guān)鍵字搜索方法45-59
• 4.1 模糊關(guān)鍵字搜索概述45-46
• 4.1.1 我們的貢獻46
• 4.2 基本框架和安全定義46-50
• 4.2.1 基本框架的構(gòu)建46-48
• 4.2.2 安全定義48-50
• 4.3 模糊關(guān)鍵字搜索方案50-54
• 4.3.1 工具50-52
• 4.3.2 具體方案構(gòu)造52-53
• 4.3.3 安全性證明53-54
• 4.4 性能分析54-57
• 4.4.1 方案的效率54-55
• 4.4.2 方案效率的比較55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 全文總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-66
• 攻讀學位期間研究成果66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 魯力;胡磊;;基于Weil對的多接收者公鑰加密方案[J];軟件學報;2008年08期

2 項菲;劉川意;方濱興;王春露;鐘睿明;;云計算環(huán)境下密文搜索算法的研究[J];通信學報;2013年07期

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本文編號：958138