關(guān)于云端密文安全搜索的研究.pdf

1、云計算是一種新的信息技術(shù)體系架構(gòu)，它具有按需計算資源配置、多方式的靈活接入、節(jié)約成本等優(yōu)點。在這種新興的服務(wù)模型下，由于對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)用開發(fā)者和終端用戶，都可以享受云計算帶來的便利。特別是對終端用戶而言，他們能夠?qū)⒋罅康臄?shù)據(jù)和運算外包給云，然后以付費使用的方式得到幾乎無限的計算資源。在實際中，越來越多的公司、組織和個人已經(jīng)開始利用云計算平臺來為其商業(yè)運行、科學研究和日常工作提供便利。
　

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

3、。比如存在一些不負責任的、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)。盡管我們可以通過加密數(shù)據(jù)然后將其存儲在云端的方式來保護用戶隱私，但是這樣用戶就無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，那么云計算就只能為用戶提供傳統(tǒng)的遠程存儲服務(wù)，其實用價值就會大打折扣。
　　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)的解決方案來保護相關(guān)的搜

4、索隱私安全，同時確保其在實際應(yīng)用中的高效性。具體來說，本文的貢獻可以總結(jié)為以下幾個方面。
　　通過利用目前最新的信息檢索技術(shù)，我們首先提出了一個隱私安全的、支持相似性排序的、多關(guān)鍵詞搜索方案，它能夠達到同當前明文多關(guān)鍵搜索一樣的靈活性和精確性。同時我們還提出了一種隨機化方法來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來執(zhí)行協(xié)議。另外，我們通過研究眾多的索引構(gòu)建方

5、法，提出了一種更為高效的樹形索引結(jié)構(gòu)，加快了搜索的速度。實驗結(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，基于所構(gòu)建的索引結(jié)構(gòu)，我們提出了一個搜索結(jié)果驗證機制，使得用戶能夠在密文多關(guān)鍵詞排序搜索情況下對返回的搜索結(jié)果的進行驗證。
　　此外，我們還提出了一種新穎的、擴展性強的、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，我們的方案支持數(shù)據(jù)擁有者制定的細粒度的搜索授權(quán)，這一機制可作用于單個文件上