基于属性—多关键字向量的差异化可搜索公钥加密

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1、分类号TP309学校代码10590UDC004密级公开深圳大学硕士学位论文基于属性-多关键字向量的差异化可搜索公钥加密张敏学位类别工程硕士专业学位专业名称计算机技术学院（系、所）计算机与软件学院指导教师杜智华副教授深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《基于属性-多关键字向量的差异化可搜索公钥加密》是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作

2、者签名：日期：年月日摘要随着云计算的高速发展，利用云计算强大的分布式计算和存储能力，并综合考虑到其经济性和便捷性，目前越来越多的企业和用户为了节约本地计算和存储的成本，都愿意把数据外包给第三方的公共云平台计算和存储。但是在第三方云平台不是完全可信的情况下，为了保证数据安全和用户隐私，很多企业或用户会选择把数据以密文的形式存储在云端服务器中。而如何在云端密文上进行快速多关键字搜索用户所需要的资源是本文着重讨论研究的重点。现有的公钥搜索加密大部分都是基于合数阶双线性对运算，效率低且速度慢，而且很多都是针对单用户应用场景的单个关键字搜索，采用的访问控制技术也是粗粒度的且不灵活，

3、然后都是采用单一的安全加密服务方式，在数据量大且资源受限的情况下，会产生计算资源不足或浪费的现象。本文首先着重研究了密文策略的属性加密方式，其访问控制策略具有细粒度的特点，并结合了现阶段搜索加密方案中存在的一些不足之处，在以下几个方面做了研究工作和创新：1）在现有的属性向量加密算法上进行了改进，提出了基于属性-多关键字向量加密的密文策略可搜索公钥加密模型，在保证用户多词搜索需求的同时，也能适应多用户搜索的应用场景，实现与其他用户进行数据共享的功能。2）提出了属性和多关键字组成的向量结构，加入了通配符使其可以匹配无需满足访问条件的属性，且采用素数阶双线性对运算，极大的节约了

4、计算时间和存储空间的消耗。3）在此基础上，考虑到当云端所剩资源受限的情况下，在原系统模型中加入了根据数据所有者的身份信息和对上传或共享文件的重要程度采取安全性等级各有差异的安全加密服务，节省计算资源，提高效率。最后基于jPBC的java类库进行了该模型的系统实现，并与类似算法和各等级安全加密服务方式进行了对比，效果良好，可以实现严格的访问控制和多用户共享快速搜索机制，最后将其应用在了新型移动医疗云平台场景上。关键词：云存储；搜索加密；属性-多关键字向量；访问控制；差异化IAbstractWiththehigh-speeddevelopmentofcloudcomputin

5、g,distributedcomputingandstoragecapacityofthecloudcomputing,andcomprehensiveconsiderationtoitseconomicalefficiencyandconvenience,currently,moreandmoreenterprisesandusersinordertosavethelocalcomputationandstoragecosts,arewillingtooutsourcetheirdatatoathirdpartyplatformforthepubliccloudcomp

6、utingandstorage.Butbecausetheenterpriseortheuserisnotfullytrustedthirdpartycloudplatform,inordertoguaranteethedatasecurityandprivacyofusers,manycompaniesortheusercanchoosethedataintheformofaciphertextstoredinthecloudserver.Andhowinthecloudontheciphertextfastsearchmoreresourcethatusersneed

7、throughkeywordisthefocusofthispaper.Existingsearchpublickeyencryptionismostlybasedoncompositeorderbilinearpairingscomputation,lowefficiencyandslow,andmanyareforasingleuserapplicationscenarioofasinglekeywordsearch.Theaccesscontroltechnologyisalsoacoarse-grainedandnot