支持双陷门关键字搜索的基于身份加密研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：支持双陷门关键字搜索的基于身份加密研究StudyonIdentity-BasedEncryptionwithDualTrapdoorKeywordSearch作者姓名：刘家男指导教师姓名及学位、职称：罗伟其博导教授翁健博导教授学科、专业名称：软件工程论文提交日期：2016年6月30日论文答辩日期：2016年6月6日答辩委员会主席：汤庸教授论文评阅人：王晓明教授，马昌社教授学位授予单位和日期：暨南大学2016年6月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

2、行的研究工作及取得的研究成果。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，也不包含为获得暨南大学或其他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。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留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。本人授权暨南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

3、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适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：摘要随着云计算的不断发展，云计算中的数据安全问题已经成为制约其发展的重要因素之一。为了保护数据的安全性，用户通常采用加密方案对数据进行加密。然而，由于使用传统的加密方案进行加密会破坏数据的可用性，使得加密后数据上的操作变得困难。因此，如何在保证数据机密性的前提下提高其可用性，成为当前密码学界

4、的一个研究热题。可搜索加密允许数据拥有者对数据进行加密的同时，产生一个代表关键字的陷门来对加密的数据进行搜索。关键字搜索的基于身份加密（Identity-BasedEncryptionwithKeywordSearch，IBEKS）是基于身份环境下的可搜索加密。在IBEKS方案中，用户的密钥是由密钥产生中心（PrivateKeyGenerator，PKG）根据其身份产生的。用户或其他人可以使用该用户的身份将数据进行加密，并存储在云存储服务器中。随后，该用户可以利用自己的密钥产生一个代表某个关键字的搜索陷

5、门，并提交至云存储服务器。云存储服务器可以使用这个陷门来测试所有加密给该用户的密文中是否包含陷门相应的关键字。现有的IBEKS方案只关注如何提高用户进行加密搜索的效率，而不关注PKG对加密数据进行高效搜索的能力。在某些场景中，不仅用户需要对使用其身份加密的数据进行搜索，同时也需要权威中心对系统中所有用户的加密数据进行高效搜索。针对上述问题，本文提出了一种新的密码学原语——支持双陷门关键字搜索的基于身份加密。在该原语中，用户可以使用自己的密钥产生陷门对属于自己的加密数据进行关键字搜索。更进一步地，PKG也

6、能够产生一个特殊的陷门来对所有用户的加密数据进行搜索。本文给出了支持双陷门关键字搜索的基于身份加密的形式化安全模型。利用合数阶双线性配对这一工具，本文设计了一个支持双陷门关键字搜索的基于身份加密方案，并在标准模型下对其所提方案进行了安全性证明。本文还使用Java语言对所提方案进行了实现。实现结果表明，本文所提方案具有较高的效率。关键词：可搜索加密，基于身份加密，合数阶双线性映射群，双系统加密IAbstractWiththedevelopmentofcloudcomputing,thesecurityis

7、suesofcloudcomputingbecomeoneoftheimportantfactorsthatrestrictsitsdevelopment.Inordertoprotectthesecurityofdata,usersusuallyadoptencryptionschemestoencrypt.However,sincetheuseoftraditionalencryptionschemetoencryptwillreducetheavailabilityofdata.Andmakeit

8、difficulttooperationonencrypteddata.Therefore,howtoimprovedataavailabilityinthepremiseofensuringdataconfidentiality,becomeahotresearchtopicincryptography.Searchableencryptionallowsdataownertoencrypthis/herdataandgenerateas