带关键词检索的公钥加密系统的研究与实现

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1、代号10701学号1008120130分类号TN918密级公开题（中、英文）目带关键词检索的公钥加密系统的研究与实现ResearchandImplementationofPublicKeyEncryptionSchemeswithKeywords作者姓名张泽钥指导教师姓名、职称李晖教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二〇一三年一月摘要摘要随着网络存储服务的高速发展，众多企业和个人已经把大量的数据交付第三方服务器存储，这样只需支付较少的费用，便能为自己节约出宝贵的储存空间，同时也是为自己的数据增加了一个备份，这样虽然可以为用户带来很多好处，

2、但是用户相应地也要承担一定的安全风险，加密技术虽然可以保证用户数据的隐私性，但是基于密文环境下的关键词搜索却是非常困难的，如何对服务器中的密文信息进行高效查询，并且不向服务器泄露关键词是迫切需要解决的问题。因此，基于密文环境下的可搜索加密方案的研究成了近几年的研究热点之一。按照不同的密码体制，可搜索加密可分为带关键词检索的对称加密和带关键词检索的公钥加密。Song和Boneh等人先后分别提出了不同的可搜索加密方案，但在其各自的方案中均存在着不足，对称加密方案有着简单高效的优点但无法实现第三方数据的秘密检索，而公钥加密检索虽然可以实现对第三方数据的秘密检索，但是效率不高。本文针对现有的带

3、关键词检索的公钥加密方案中效率不高的问题，基于一种高效的带关键词检索的公钥加密方案NPEKS，引入属性加密，设计了一套适用于公司云存储环境下的系统。该系统不仅具有对称加密简单高效的优点，而且可以实现对第三方数据的秘密检索，因而有着广泛的应用前景。最后本文通过对比实验，证明了本系统在相同安全性的条件下，具有简单高效等优点，并给出了该系统的一个完整实现。关键词：可搜索加密公钥加密带关键词检索的公钥加密双线性对AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofnetworkstorageservice,manyenterprisesandindividu

4、alshavestoredalargeamountofdataonathird-partyserver.Thisonlyneedstopaylessfeeandtheycannotonlysavevaluablestoragespace,butalsoaddabackupfortheirdata.Thoughthiscanbringsomebenefitstousers,theusersalsoassumecertainsecurityrisksaccordingly.Althoughencryptiontechnologycanguaranteetheprivacyofuserdat

5、a,thekeywordsearchbasedoncryptographenvironmentisverydifficult.Howtoefficientlyquerytheciphertextmessagesintheserver,anddonotdisclosetoserverkeywords.Itisaurgentproblemthatneedtobesolved.Therefore,searchableencryptionschemebasedoncryptographenvironmentresearchhasbecomeoneofthehotresearchtopicsin

6、recentyears.Accordingtodifferentencryptionsystems,searchableencryptioncanbedividedintosymmetricencryptionwithkeywordsearchandPublickeyEncryptionwithKeywordSearch(PEKS).SongandBonehhavesuccessivelyputforwarddifferentsearchableencryptedschemesrespectively.Buttherearedisadvantagesintheirschemes.Sym

7、metricencryptionschemehastheadvantagesofsimpleandefficientbutunabletorealizethesecretofthird-partydataretrieval.AlthoughthePublickeyEncryptionwithKeywordSearchcanrealizetheprivatesearchforthird-partydata,itsefficiencyisnothi