云环境下多关键字多功能可搜索加密的设计、优化和应用

《云环境下多关键字多功能可搜索加密的设计、优化和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文云环境下多关键字多功能可搜索加密的设计、优化和应用作者姓名何志强学科专业计算机科学与技术指导教师唐韶华教授所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期2018年4月20日Design,OptimizationandApplicationofSearchableEncryptionwithMulti-KeywordandMulti-FunctioninCloudEnvironmentADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HeZhiqiangSupervisor：Prof.TangShaoh

2、uaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP39学校代号：10561学号：201520131162华南理工大学硕士学位论文云环境下多关键字多功能可搜索加密的设计、优化和应用作者姓名：何志强指导教师姓名、职称：唐韶华教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：计算机科学与技术研究方向：信息安全论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张星明委员：刘发贵、俞鹤伟、胡金龙、韦佳摘要近年来，随着云计算的快速发展和普

3、及，越来越多的公司和个人开始将数据或者计算外包到云服务器上，这种服务模式不仅可以按需使用、按量付费，拓展和维护也更加方便。但是外包到云服务器上的数据如邮件、医疗记录等可能涉及用户的隐私。为了保护用户数据的机密性，传统的策略是将数据外包到云服务器之前先加密处理，但是加密会极大的限制数据的可用性，因为适用于明文的处理策略往往无法直接应用于密文。对称可搜索加密是近年来发展较快的一种密文域上的处理策略，其可以在保证数据机密性的同时支持在密文域上进行搜索。目前，对称可搜索加密的研究热点已经从单关键字可搜索加密逐渐转向了多关键字可搜索加密甚至是功能性的可搜索加密。但是在如

4、何支持功能性可搜索加密的同时提高效率，以及如何将功能性可搜索加密应用到较大规模的文档集合方面，仍然有待进一步的研究。针对上述问题，本文首先提出了支持偏好搜索和逻辑搜索的top-k排名的可验证的多关键字可搜索加密基本方案。基本方案通过构造合适的查询陷门以分别支持偏好搜索和逻辑搜索；通过建立树形索引并结合剪枝策略提高了top-k排名搜索的效率；通过构造验证对象保证搜索结果在传输过程中不会被篡改或者失序。另一方面，较大规模的文档集合往往会生成一个较高维度的关键词字典，关键词字典的维度会显著的影响可搜索加密各个阶段的效率。为此，本文提出了三种优化方案，分别基于关键字提

5、取和自动文本摘要、基于词干提取和词形还原、基于对角矩阵。这些优化方案使得支持较大规模的文档集合成为可能。本文简要地分析了方案的安全性，并通过大量的实验定量对比了本文方案和对照方案在各个阶段的效率，实验数据表明了本文提出的基本方案的可行性和高效性。另外，本文也在真实的数据集上对比了基本方案和各个优化方案下偏好搜索各阶段的效率，数据显示，各优化方案相比基本方案在各阶段都有相当程度的效率提升。最后，本文讨论了可搜索加密几个可能的应用场景，以此简要说明可搜索加密重要的应用价值。关键词：对称可搜索加密；偏好搜索；逻辑搜索；树形索引IAbstractInrecentyea

6、rs,withtherapiddevelopmentandpopularizationofcloudcomputing,moreandmorecompaniesandindividualshavebeguntooutsourcedataorcomputationtothecloudserver.Thiskindofservicemodelcannotonlybeusedondemandorpay-per-use,butitisalsomoreconvenienttoexpandandmaintain.However,outsourceddatasuchase-

7、mailormedicalrecordsmayleakusers'privacy.Inordertoprotecttheconfidentialityoftheusers'data,thetraditionalmethodistoencryptthedatabeforeoutsourcingittothecloudserver.Buttheencryptionwillgreatlylimittheavailabilityofdataowingtotheprocessingmethodapplicabletoplaintextcan'talwaysbeappli

8、eddirectlytociphert