云環(huán)境下密文數(shù)據(jù)的近似最近鄰檢索技術(shù)研究.pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，在多媒體等計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)中，都需要在大數(shù)據(jù)集中進(jìn)行最近鄰檢索，即在給定數(shù)據(jù)集中返回與查詢(xún)對(duì)象距離最近的數(shù)據(jù)對(duì)象。而在高維數(shù)據(jù)空間，由于受到“維數(shù)災(zāi)難”的影響，傳統(tǒng)的最近鄰查找問(wèn)題的性能急劇下降。為了解決上述問(wèn)題，人們提出了近似最近鄰檢索方案，位置敏感哈希作為近似最近鄰檢索的最新技術(shù)，獲得廣泛研究與應(yīng)用，但隨之而來(lái)的信息安全問(wèn)題日益凸顯。在一些安全性需求高的領(lǐng)域，數(shù)據(jù)信息的檢索利用必須以很高的安全性為基

2、礎(chǔ)。因此，需結(jié)合數(shù)據(jù)檢索技術(shù)和加密技術(shù)。同時(shí)需要巨大的存儲(chǔ)空間來(lái)存放海量數(shù)據(jù)。然而目前國(guó)內(nèi)外在近似最近鄰檢索方案的研究都是在明文數(shù)據(jù)下實(shí)現(xiàn)的，沒(méi)有考慮本地敏感數(shù)據(jù)的安全性與用戶(hù)的資源受限性。
　　云計(jì)算的快速發(fā)展使得越來(lái)越多資源受限的用戶(hù)把大量的私有數(shù)據(jù)外包到云服務(wù)器存儲(chǔ)。因此，在云環(huán)境下利用加密技術(shù)可以很好的解決上述兩個(gè)問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外在近似最近鄰檢索領(lǐng)域和密文數(shù)據(jù)庫(kù)可搜索加密技術(shù)的研究己趨于成熟，但是基于密文的近似最近鄰檢索

3、領(lǐng)域尚待發(fā)展。兼顧信息的保密性和檢索的高效性是密文檢索領(lǐng)域永恒的目標(biāo)。因此，如何快速而準(zhǔn)確的從密文信息中檢索出用戶(hù)所需要的信息，己經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的難題。
　　針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，在對(duì)傳統(tǒng)的近似最近鄰檢索技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合位置敏感哈希算法與保序加密技術(shù)，構(gòu)造出一種云環(huán)境下安全高效的密文數(shù)據(jù)的近似最近鄰檢索方案。密文的近似最近鄰檢索的核心技術(shù)在于如何構(gòu)建安全高效的密文索引結(jié)構(gòu)，使得既能確保索引信息的安全性，又能滿(mǎn)足密文數(shù)據(jù)的高效檢索

4、需求。本文的主要工作有以下幾個(gè)方面：
　　1.研究了現(xiàn)有的各種不同的近似最近鄰檢索方案，重點(diǎn)研究了基于LSH的近似最近鄰檢索方案，總結(jié)了現(xiàn)有方案的不足。
　　2.基于半可信的云服務(wù)器模型，本文提出了一種安全高效的密文數(shù)據(jù)的近似最近鄰檢索方案。該方案利用 SK-LSH算法在本地構(gòu)建索引信息。由于在外包前數(shù)據(jù)與索引需要進(jìn)行加密處理，這會(huì)增加密文數(shù)據(jù)操作的難度。因此，該方案通過(guò)mOPE加密LSH索引信息以實(shí)現(xiàn)高效的ANN檢索。