關(guān)于云端密文安全搜索的研究.pdf

1、云計(jì)算是一種新的信息技術(shù)體系架構(gòu)，它具有按需計(jì)算資源配置、多方式的靈活接入、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。在這種新興的服務(wù)模型下，由于對(duì)彈性資源的集中式管理，所有的參與者，包括云服務(wù)提供商、應(yīng)用開(kāi)發(fā)者和終端用戶，都可以享受云計(jì)算帶來(lái)的便利。特別是對(duì)終端用戶而言，他們能夠?qū)⒋罅康臄?shù)據(jù)和運(yùn)算外包給云，然后以付費(fèi)使用的方式得到幾乎無(wú)限的計(jì)算資源。在實(shí)際中，越來(lái)越多的公司、組織和個(gè)人已經(jīng)開(kāi)始利用云計(jì)算平臺(tái)來(lái)為其商業(yè)運(yùn)行、科學(xué)研究和日常工作提供便利。
　

2、　盡管云計(jì)算擁有巨大的商業(yè)和技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)其安全性的擔(dān)憂仍然是阻止大量用戶使用云的最主要因素，特別是當(dāng)將敏感的數(shù)據(jù)信息上傳到云服務(wù)器并且需要對(duì)其進(jìn)行處理運(yùn)算時(shí)，如何保護(hù)用戶和數(shù)據(jù)的隱私安全就顯得尤為重要。這些敏感的數(shù)據(jù)包括財(cái)務(wù)、醫(yī)療信息記錄、郵件、照片和網(wǎng)絡(luò)上的個(gè)人信息等。云服務(wù)提供商通常使用防火墻和虛擬化技術(shù)來(lái)保護(hù)這些數(shù)據(jù)的安全，但是由于云服務(wù)提供商本身?yè)碛袑?duì)系統(tǒng)硬件和底層軟件的絕對(duì)控制，這些機(jī)制并不能有效阻止云端對(duì)用戶隱私的窺探

3、。比如存在一些不負(fù)責(zé)任的、利益驅(qū)使的或是僅僅出于好奇心的雇員能夠在未經(jīng)授權(quán)的情況下得到用戶的隱私數(shù)據(jù)。盡管我們可以通過(guò)加密數(shù)據(jù)然后將其存儲(chǔ)在云端的方式來(lái)保護(hù)用戶隱私，但是這樣用戶就無(wú)法使用如基于明文關(guān)鍵詞搜索的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)。如果不能安全有效地從外包數(shù)據(jù)中提取相關(guān)信息，那么云計(jì)算就只能為用戶提供傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)服務(wù)，其實(shí)用價(jià)值就會(huì)大打折扣。
　　在本文中，我們將研究云端加密數(shù)據(jù)的安全搜索這一重要課題，并提出相應(yīng)的解決方案來(lái)保護(hù)相關(guān)的搜

4、索隱私安全，同時(shí)確保其在實(shí)際應(yīng)用中的高效性。具體來(lái)說(shuō)，本文的貢獻(xiàn)可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面。
　　通過(guò)利用目前最新的信息檢索技術(shù)，我們首先提出了一個(gè)隱私安全的、支持相似性排序的、多關(guān)鍵詞搜索方案，它能夠達(dá)到同當(dāng)前明文多關(guān)鍵搜索一樣的靈活性和精確性。同時(shí)我們還提出了一種隨機(jī)化方法來(lái)阻止敏感的頻率信息泄露，以確保關(guān)鍵詞的隱私安全。在這一安全搜索方案下，用戶能夠基于更高的搜索精度或更好的隱私保護(hù)來(lái)執(zhí)行協(xié)議。另外，我們通過(guò)研究眾多的索引構(gòu)建方

5、法，提出了一種更為高效的樹(shù)形索引結(jié)構(gòu)，加快了搜索的速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，同現(xiàn)有的安全搜索工作相比，搜索效率有了顯著地提高。同時(shí)，基于所構(gòu)建的索引結(jié)構(gòu)，我們提出了一個(gè)搜索結(jié)果驗(yàn)證機(jī)制，使得用戶能夠在密文多關(guān)鍵詞排序搜索情況下對(duì)返回的搜索結(jié)果的進(jìn)行驗(yàn)證。
　　此外，我們還提出了一種新穎的、擴(kuò)展性強(qiáng)的、支持多數(shù)據(jù)用戶和多數(shù)據(jù)發(fā)布者的授權(quán)密文搜索方案。同現(xiàn)有工作相比，我們的方案支持?jǐn)?shù)據(jù)擁有者制定的細(xì)粒度的搜索授權(quán)，這一機(jī)制可作用于單個(gè)文件上