云计算环境下隐私与数据保护关键技术研究

《云计算环境下隐私与数据保护关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA博士学位论文DOCTORALDISSERTATION（电子科技大学图标）论文题目云计算环境下隐私与数据保护关键技术研究学科专业计算机系统结构学号201011060207作者姓名彭凝多指导教师罗光春教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文云计算环境下隐私与数据保护关键技术研究（题名和副题名）彭凝多（作者姓名）指导教师罗光春教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别博士学科专业计算机系统结构提交论文日期2014.9.15论文答辩日期

2、2014.12.7学位授予单位和日期电子科技大学2014年12月26日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据RESEARCHONKEYTECHNIQUESOFPRIVACYANDDATAPROTECTIONINCLOUDCOMPUTINGENVIRONMENTADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerArchitectureAuthor:NingduoPengAdvisor:P

3、rof.GuangchunLuoSchool:SchoolofComputerScienceandEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留

4、并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要当前，以云存储为代表的数据外包模式受到越来越广泛的应用。然而，如果用户直接将敏感数据以明文方式存储在云中，外部攻击者或者云服务提供商将能够直接读取与使用该数据，从而侵犯用户隐私，并威胁到用户数据的安全。而如果将数据加密存储，对数据的传统操作功能（例如文件检索、摘要预览等）又

5、难以进行。因此，安全性的天然隐患与功能性的不足成为了制约安全云存储应用的瓶颈，而如何在保护数据的同时能够安全、高效地操作数据，对于云安全的发展具有重要的意义。本篇论文基于可搜索加密技术、同态加密技术、私有信息检索技术、保序加密技术，对云存储环境下的隐私保护方案与基于密文的操作方案进行了深入研究，并取得了如下具有创新性的研究成果：（1）提出了基于密文的动态预览方案。论文对文件的加密结构进行了重新设计，在保障与传统数据加密算法兼容的条件下，构造了文件的可预览分片式加密结构；基于可搜索加密与同态加密的核心原理，构造了能安全检索密文摘要的索引；基于私有信息检

6、索技术，设计了能安全获取摘要的协议。较传统的基于密文的静态预览技术而言，论文首次提出了动态解决方案。新方案更类似于现代搜索引擎中基于关键字明文的摘要预览功能，因此检索过程更加直观，用户对文件的检索准确性更高。（2）提出了一种隐藏比较结果的密文数字比较方案。论文设计了密文数字到关键字的转换方法，并基于可搜索加密算法构造了安全的数字比较方案，实现了类似于保序加密算法的密文比较效果，并支持数字的精确查询与范围查询。较传统的保序加密算法而言，新方案对服务器隐藏了密文的比较结果，因此敌手更难从密文中推断明文数据之间的关系，从而提高了安全性。（3）提出了一种增量

7、式多关键字可搜索加密算法。论文设计了一种新型的支持多元素的随机布隆过滤器，使得多关键字的判定具有随机性，避免了敌手的统计分析；对每个文件构造了独立的多关键字可搜索加密结构，从而有效避免了云存储中用户频繁更新文件导致索引重构的问题。较传统的多关键字可搜索加密算法而言，新方案具有增量式更新性与更高的检索准确率（错判率近似为0）。（4）提出了一种分层可搜索加密方案。论文论证了对称可搜索结构与非对称可搜索结构之间的相互可转换关系；提出了可搜索加密结构与功能性结构（例如模糊查询、短语查询等）之间的可分离原理；构造了对称与非对称加密算法之间I万方数据摘要的转换模

8、型；设计了可搜索加密结构与功能性结构之间的统一接口；实现了在同一个可搜索加密算法中，支持多种功能的综合性方案