云环境下可搜索加密技术的研究与实现

发布时间：2025-05-29 03:11

　　云计算技术作为一种计算资源共享池,为使用者提供了计算、存储等服务。由于云计算服务提供商并不是完全可信的,通常需要对存储在云端的数据进行加密处理,由此引出了如何在密文中检索数据的需求。为此,密码学研究人员提出了可搜索加密技术,该技术可以在不对数据解密的情况下,为用户查找想要的数据。然而伴随着大数据、人工智能技术的发展,越来越多的数据被外包给云进行存储,因而对可搜索加密技术也提出了新的要求,例如针对多关键词的高效检索、对检索结果进行排序等。针对上述问题,论文分别对基于对称密码体制和非对称密码体制的可搜索加密技术进行了深入研究。论文详细的分析了现有方案的优劣,并在此基础上对方案的不足之处进行了改进,分别设计了满足安全需求的基于双线性映射的可搜索加密方案以及基于对称密码体制的可搜索加密方案。本文开展的具体工作如下:首先,论文设计了一个基于BDH困难问题的非对称可搜索加密方案,该方案不仅支持使用多关键词,并且支持模糊关键词查询。在随机预言机模型下对方案的安全性进行了证明,与已有的方案对比该方案不仅保证了良好的安全性,而且具有更高的效率。然后,论文设计了一个基于对称密码体制的可搜索加密方案,方案在多...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 本文的组织结构
第二章 理论基础知识
    2.1 计算复杂性
        2.1.1 引言
        2.1.2 图灵机
        2.1.3 确定性多项式时间
        2.1.4 非多项式界
        2.1.5 多项式时间不可区分性
    2.2 可证明安全理论简介
        2.2.1 困难问题假设
        2.2.2 加密模型
        2.2.3 归约
        2.2.4 随机预言机模型
    2.3 可搜索加密基础
        2.3.1 对称可搜索加密技术
        2.3.2 非对称可搜索加密技术
    2.4 本章小结
第三章 基于公钥的多关键词可搜索加密技术
    3.1 Baek提出的公钥可搜索加密方案分析
        3.1.1 形式化定义
        3.1.2 方案构造
        3.1.3 方案分析
    3.2 模糊关键词与多关键词结构设计
        3.2.1 模糊关键词设计
        3.2.2 多关键词设计
    3.3 支持多个模糊关键词搜索的可搜索加密方案
        3.3.1 方案结构
        3.3.2 形式化定义
        3.3.3 安全模型
        3.3.4 方案构造
        3.3.5 正确性分析
        3.3.6 安全性分析
        3.3.7 方案比较
    3.4 本章小结
第四章 基于混合云模型的排序可搜索加密
    4.1 Song提出的对称可搜索加密方案分析
        4.1.1 形式化定义
        4.1.2 方案构造
        4.1.3 方案分析
    4.2 模糊关键词与排序结构设计
        4.2.1 混合云模型
        4.2.2 模糊关键词集合构造
        4.2.3 基于关键词相关性的排序
    4.3 基于对称密钥的模糊关键词排序可搜索加密
        4.3.1 形式化定义
        4.3.2 方案构造
        4.3.3 安全性分析
    4.4 本章小结
第五章 实验设计与结果分析
    5.1 实验环境
    5.2 支持多个模糊关键词搜索的可搜索加密方案实现
        5.2.1 基于局部敏感哈希函数实现模糊关键词
        5.2.2 双线性映射加密实现
    5.3 基于混合云模型的排序可搜索加密方案实现
        5.3.1 AES算法的密钥构造和数据加密
        5.3.2 构建安全索引
        5.3.3 模糊关键词集构造
    5.4 本章小结
第六章 展望与总结
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：4048633