基于倒排索引的密文数据库检索方法研究

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1、基于倒排索引的密文数据库检索方法研究基丁-倒排索引的密文数据库检索方法研究郭利刚，姚寒冰(武汉理工大学计算机学院，湖北武汉430063)摘要:针对实际密文数据库的应用，在全文检索倒排索引技术的基础上，设计了一种通过密文倒排索引文件对其进行快速检索的方法.密文索引文件中主要包含有索引项，相对应的记录主键等信息.检索时,通过用检索词匹配索引文件屮的索引项，找到对应的记录主键集合，再根据记录主键集合查询密文数据库，获取相应的密文数据，进行解密即可获取明文数据信息•整个检索过程中不对数据库进行解密，从而实现了在不解密的情况下对密文数据库的快速检索.

2、关键词:密文数据库;倒排索引;密文检索ResearchonEncryptedDatabaseSearchMethodbasedonlnvertedlndexGUOI_i-gang,YHOHan-bing(SchoolofComputerScienceandTechnology?Wu/lanUniveryityofTechnology,Wul〜an,Hubeid3006J,eking)Abstract:Baseonthe〜vertedindextechnologyoffullsearch.thispaperfocusedontheapplic

3、ationofencrypteddatabase,designedamethodwhichcanretrievaltheencrypteddatabasethroughciphertextinvertedindexflle.Ciphertextindexfilecontainsanindexentry,thecorrespondingrecordsoftheprimarykeyandotherinfomation.ByusingkeywordstomatchindexentryoftheindexfilesJtcanfindthecorre

4、spondingprimarykeyset,getthecorrespondingciphertextdatabyqueryingencrypteddatabaseaccordingtotheprimarykeyset,thenobtaiiltheplaintextdatainformationafterdecryption.Asthewholeretrievalprocessdoesnotdecryptthedatabase,itachievedquickqueryOiltheencrypteddatabasewithoutdecrypt

5、ion.Keywords:EncryptedDatabase;InvertedIndex;QueryonCiphertext一卩弓I言在实际应用中，数据库中通常储存有个人隐私信息，商业机密等重要敏感数据，为了保证这些信息的安全性，通常将这些数据加密，以密文的形式存储到数据库中.虽然在一定程度上保证了数据的安全性，但是，加密之后的数据信息不再保持原有明文数据的顺序关系，以至于给数据库的检索带来了很大的障碍•因此，如何对密文数据库进行高效查询成为一个重要问题•传统的方法是对密文数据库进行解密，然后对解密数据进行查询，但由丁-数据库服务器和客户端

6、将大量的资源浪费在无意义的解密及通信上，因而在实际操作屮不可行.密文数据库的索引机制成为解决此问题的关键技术.文献［1】提出了可以采用建立二叉树密文索引的方式来提高查询效率•但是二叉树索引具有不易保持平衡，不支持顺序查找等缺陷•为了解决这些问题，文献［2】则提出了采用B+树索引结构的方案，更加快捷，效率更高，并口不需要额外的开销•同样，文献［3］也采用B+树作为索引文件的结构，提出了一种对密文数据进行快速检索的框架.当数据存储的时候，不仅存储密文数据，同时为加密前的明文数据创建一个B+树索引文件.查询密文数据时，通过检索B+树索引文件，找出

7、相关密文记录.然后解密数据获取信息.木文利用倒排索引机制，提出对数据库明文信息建立倒排索引文件,并对索引文件进行加密形成密文索引文件•索引文件建立之后,即可对数据库进行加密处理，生成密文数据库.通过检索密文索引文件,实现对密文数据库的检索.2密文倒排索引密文倒排索引文件是在明文索引文件的基础上经过加密处理而来的，不改变索引文件结构，仅仅是对索引文件屮和数据库记录相关的信息进行加密处理，以此加强索引文件的安全性，防止泄露数据库的信息•其建立过程是先对密文数据库进行全文检索分析，建立明文倒排索引文件,再对明文倒排索引文件进行加密处理，最后形成密

8、文倒排索引文件.2.1倒排索引倒排索引是一种典型的，高效的数据结构，也是全文检索技术的核心部分•倒排索引是对数据库表中每一条记录的所有字段或者部分字段进行分析提取词干，并把表的主