云計算環(huán)境下基于模糊關(guān)鍵字的密文搜索研究.pdf

1、隨著云計算的迅速發(fā)展，用戶開始將數(shù)據(jù)存儲到云端服務(wù)器。為了保證數(shù)據(jù)安全和用戶隱私，數(shù)據(jù)一般是以密文存儲在云端服務(wù)器中，但是用戶將會遇到如何在密文上進(jìn)行搜索的難題。傳統(tǒng)的密文搜索方法僅支持精確的關(guān)鍵字搜索，可是用戶在輸入上有微小的誤差造成不能精確匹配預(yù)先設(shè)置的關(guān)鍵字，這是難免的。目前在明文上所廣泛應(yīng)用的模糊搜索方法無法直接運用到密文上的搜索中，因此，設(shè)計支持基于模糊關(guān)鍵字的密文搜索機制，是一個亟待研究的內(nèi)容之一。
　　本文針對基于模

2、糊關(guān)鍵字的密文搜索問題，提出了一些安全高效的搜索方案，并對提出的方案做了進(jìn)一步的改進(jìn)。本文進(jìn)行的主要研究工作和取得的成果有：
　　1）對目前研究者的密文搜索工作進(jìn)行調(diào)研和整理，提出了基于云存儲的密文搜索體系架構(gòu)，在選擇基于索引的密文搜索方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了針對密文模糊搜索的系統(tǒng)架構(gòu)。
　　2）通過對編輯距離相似度標(biāo)準(zhǔn)形式的重要的觀察，本文設(shè)計了一種更先進(jìn)的技術(shù)來構(gòu)建高效存儲的模糊關(guān)鍵字集合，即，基于通配符的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)

3、建技術(shù)。并且和原始直觀的構(gòu)建技術(shù)以及已經(jīng)出現(xiàn)的基于gram的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)建技術(shù)進(jìn)行了存儲復(fù)雜性的比較。最后，通過數(shù)學(xué)證明，得出本文提出的基于通配符的模糊關(guān)鍵集構(gòu)建技術(shù)具備完備性和可靠性。
　　3）基于通配符的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)建技術(shù)，本文進(jìn)一步的提出了一種新的基于符號的字典樹索引的密文搜索方案，其中的字典樹多路結(jié)構(gòu)的構(gòu)建使用了符號集的形式來表示模糊關(guān)鍵字集合的結(jié)果。
　　4）在前面提出的方案的基礎(chǔ)上，本文對于結(jié)果基于相似度

4、排序和應(yīng)用場景為多用戶兩個方面進(jìn)行了改進(jìn)，對于結(jié)果基于相似度排序，本文使用了基于通配符的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)建技術(shù)，并利用通配符的個數(shù)來標(biāo)識結(jié)果的相似度，從而進(jìn)行排序。對于多用戶應(yīng)用場景，本文利用在云服務(wù)器多增加一個認(rèn)證密鑰，解決了合法用戶被取消授權(quán)之后產(chǎn)生的安全性問題。
　　5）通過嚴(yán)格的安全性分析，本文證明了前面提出的方案是具備安全性并且保護(hù)隱私的，從而正確地達(dá)到了模糊關(guān)鍵字密文搜索的目標(biāo)。本文仿真的實驗結(jié)果同時也演示了所提出的搜