云存儲系統(tǒng)中加密數(shù)據(jù)搜索技術研究.pdf

1、隨著云計算和云存儲技術的日益發(fā)展，為了緩解本地存儲的壓力，越來越多的企業(yè)和個人用戶選擇利用云存儲系統(tǒng)存儲和備份機密數(shù)據(jù)。云存儲系統(tǒng)具有容量大、存儲便捷等特點。但云存儲系統(tǒng)是一個不完全可信的存儲環(huán)境，存儲在云存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)由于脫離了用戶的絕對控制而變得不再安全。為了避免云服務提供商和黑客惡意的竊取和篡改用戶存儲在云存儲系統(tǒng)中的機密數(shù)據(jù)，通常的做法是用戶把要上傳到云存儲系統(tǒng)中的明文數(shù)據(jù)加密之后再上傳到云存儲系統(tǒng)中。但是在使用傳統(tǒng)加密算法加

2、密生成的密文數(shù)據(jù)上，用戶無法像在明文上一樣對其按關鍵詞搜索所需數(shù)據(jù)，此時密文數(shù)據(jù)的可用性大大降低。
　　為了解決云存儲系統(tǒng)中密文數(shù)據(jù)搜索困難的問題，研究者提出了可搜索加密（Searchable Encryption，SE）的概念，可搜索加密可以在云存儲系統(tǒng)不獲取明文數(shù)據(jù)的情況下直接對云存儲系統(tǒng)中的密文數(shù)據(jù)進行關鍵詞搜索。隨著SE技術的不斷發(fā)展，其搜索效率不斷提高，并滿足用戶安全搜索的要求。本文以當前主流的SE技術為基礎，研究多用戶

3、的可搜索加密方案。首先，針對當前云存儲系統(tǒng)中的多用戶可搜索加密方案不支持多個授權用戶在密文中進行模糊關鍵詞搜索的問題，設計并實現(xiàn)了一種支持模糊關鍵詞搜索的多用戶可搜索加密算法（WPSE）。WPSE算法通過運用Elgamal加密算法代理加密機制和基于通配符技術的模糊關鍵詞集構造方法，對數(shù)據(jù)擁有者的數(shù)據(jù)進行多次加密，并且針對數(shù)據(jù)中的關鍵詞進行模糊關鍵詞集的構造后存儲至云存儲系統(tǒng)。云存儲系統(tǒng)根據(jù)授權用戶的搜索請求進行關鍵詞的模糊搜索并返回和關

4、鍵詞相關的加密數(shù)據(jù)。最后授權用戶利用自己的私鑰解密返回的加密數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了多個授權用戶利用自己的私鑰對數(shù)據(jù)進行加解密，并支持對加密字符串的模糊搜索。其次，針對當前云存儲系統(tǒng)下多用戶可搜索加密方案存在搜索權限無法實現(xiàn)分級、用戶隱私信息泄露、搜索權限只能由第三方授權機構和云存儲系統(tǒng)控制的問題，論文設計了一個支持授權用戶權限分級的匿名多用戶可搜索加密方案。該方案通過使用特殊的密鑰生成規(guī)則，實現(xiàn)了用戶搜索權限分級，通過定期更新秘密參數(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)