云计算中模糊关键词可搜索加密方案研究

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1、云计算中模糊关键词可搜索加密方案研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：袁小龙指导教师：吴长泽讲师专业：计算机应用技术学科门类：工学重庆大学计算机学院二O一六年五月TheResearchonFuzzyKeywordSearchableEncryptionSchemeinCloudComputingAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByXiaolongYuanSupervisedbyLec.

2、ChangzeWuSpecialty:ComputerApplicationCollegeofComputerScienceofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2016重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着云计算技术的发展，为了减轻数据存储和管理负担，越来越多的企业或个人选择将数据文件外包存储在云端服务器上。为了保护数据隐私，用户需要在数据外包之前对数据进行加密，但这就会使高效的检索数据变成一个困难的问题。可搜索加密技术可以在保证数据隐私的同时实现对数据的搜索使用，已得到越来越多的学者的研究。目前已存在的可搜索加密研究大都基于

3、准确关键词的检索且已经达到了良好的检索效率和准确率，然而用户的输入可能并不能准确匹配设定的关键词，所以出现了模糊关键词可搜索加密机制的研究。本文主要研究的是云计算中模糊关键词可搜索加密机制。目前的模糊关键词可搜索加密技术研究主要存在两个问题：一、模糊关键词检索的实现问题，现在有的方案需要预定义关键词字典和模糊集，增大了索引文件且影响检索效率，不支持文件集的动态更新；二、目前的方案中考虑的服务器模型都是诚实可信的，没有考虑到对返回结果的可验证性问题。本文的研究主要解决模糊关键词检索问题和返回结果的可验证性问题，提出了一个云计算中动态可验证的模糊关键词可搜索加密方案。本文的

4、主要工作如下：（1）首先介绍了可搜索加密的研究背景与意义，分析了国内外的研究现状，接着介绍了可搜索加密的相关技术，在研究和总结了现有的关于模糊关键词可搜索加密方案后，提出了自己的研究重点和方案的模型以及基础定义。（2）针对现有方案的不足之处，提出了一个新的模糊关键词加密检索方案。基于局部敏感函数和安全k-近邻的方法实现了多关键词的模糊加密检索，消除了预定义关键词字典和模糊集对索引大小和检索效率的影响，并考虑了关键词的权重问题，使用改进的布隆过滤器结构和与全局无关的相关性得分计算方式，实现了返回结果的排序并支持文件集动态更新。最后对方案做了严格的安全分析，并通过真实的数据

5、实验验证了方案有效性。（3）基于不可信且好奇的云端服务器模型，研究了可验证的模糊关键词可搜索加密问题，并基于消息验证和伪随机函数的方法，设计了一个新的支持多关键词模糊检索的动态可验证方案，解决了模糊关键词加密搜索的结果可验证问题并基于可验证的对称加密的可靠性定义，对方案做出了可靠性分析。关键词：可搜索加密(SE)，云计算，隐私保护，可验证模糊检索，动态更新I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofcloudcomputing,moreandmoresensitiveorprivateinformationhasbeenouts

6、ourcedtothecloud.Toprotectdataprivacy,dataownerneedtoencryptthesensitivedatabeforeoutsourcing.However,itmakesthedataretrievalbecomeachallengingtask.Searchableencryptioncanprotectthedataprivacyandcompletedataretrievalefficiently,ithasbeenstudiedbymoreandmoreresearchers.Existingsearchablee

7、ncryptionSchemesmostbasedonexactkeyword,exactkeywordsearchableencryptionhavebeenwelltackledforbetterretrievalefficiencyandaccuracy.However,thekeywordofdatauser’sinputmaybenotmatchthepredefinedkeywordprecisely.Soitshouldconsidertheresearchonfuzzykeywordsearchableencryption