基于計(jì)數(shù)型布隆過濾器的語義相關(guān)可搜索加密研究.pdf

1、隨著云存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展以及云存儲(chǔ)成本的降低，大量企業(yè)和個(gè)人將私有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到云服務(wù)器。由于這些數(shù)據(jù)對(duì)文件機(jī)密性有要求，因此用戶往往選擇將數(shù)據(jù)加密后進(jìn)行上傳。如何對(duì)密文進(jìn)行檢索是一個(gè)難題。目前，許多可搜索加密方案已經(jīng)被提出，大多數(shù)使用線性配對(duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)加密關(guān)鍵字的精準(zhǔn)匹配，少數(shù)使用向量的點(diǎn)積來實(shí)現(xiàn)模糊檢索。但還不能實(shí)現(xiàn)對(duì)給定關(guān)鍵詞進(jìn)行語義擴(kuò)展的檢索，也不能對(duì)服務(wù)器返回的搜索結(jié)果進(jìn)行有效校驗(yàn)，用戶對(duì)返回的搜索結(jié)果是否遺漏無法感知。
　　為

2、解決上述兩個(gè)難題，本文提出了一個(gè)基于計(jì)數(shù)型布隆過濾器的語義相關(guān)可搜索加密方案，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其正確性和有效性。本文主要研究工作如下：
　　1)采用基于認(rèn)知語言學(xué)的英文詞典WordNet，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵詞的語義擴(kuò)展。同時(shí)，為了追求較高的時(shí)間效率，本文將標(biāo)準(zhǔn)型布隆過濾器擴(kuò)展為計(jì)數(shù)型布隆過濾器(Counting Bloom Filter,CBF)，搜索時(shí)間效率達(dá)到常數(shù)級(jí)，并支持對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行增加、刪除和修改等操作。最后從數(shù)據(jù)隱私、索引隱私、

3、查詢方式隱私、文檔完整性和搜索結(jié)果完整性等5個(gè)方面分析方案的安全性。
　　2)基于混合云模型，構(gòu)建了本方案的原型系統(tǒng)。其中公有云服務(wù)器存儲(chǔ)量大且計(jì)算能力強(qiáng)，負(fù)責(zé)執(zhí)行關(guān)鍵詞的搜索以及密文存放等操作。私有云服務(wù)器可信，負(fù)責(zé)執(zhí)行構(gòu)建索引、驗(yàn)證集合和驗(yàn)證搜索結(jié)果等操作。用戶端生成查詢陷門，返回結(jié)果的完整性由私有云服務(wù)器保證。
　　3)進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)證明方案的準(zhǔn)確性以及可行性；對(duì)大量文件測(cè)試以表明方案的實(shí)用性以及高效性；實(shí)現(xiàn)原型設(shè)計(jì)，提