NDN隐私保护搜索方案

作     者：TAN GO-HU 

作者单位：兰州理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯涛

授予年度：2017年

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：命名数据网络 数据包 可搜索加密 双线性映射 隐私保护 

摘      要：随着“信息爆炸时代的到来,当前基于TCP/IP的网络架构在安全性、移动性、拥塞控制等方面表现出越来越多的不适应性。为了从根本上解决这些问题,未来网络研究领域的学者们重新设计网络架构,以替代TCP/IP网络。命名数据网络(Named Data Networking)是其中的研究热点之一,采取以数据为中心的传播方式,基于名字路由,而不关注内容存储的位置。虽然NDN网络在其体系结构中引入了实时缓存的功能和基于内容的安全保证机制,有效地提升了网络的传输能力和安全性。然而,在数据包的验证和传输过程中仍存在消费者身份隐私、签名者身份隐私、基于CSP的身份隐私信息泄露以及第三方攻击等隐私挑战。本文首先阐述了NDN网络身份隐私保护研究的背景及意义,指出了NDN网络的研究现状和目前存在的一些不足,并介绍了本文将要使用到的一些相关理论和基础知识。其次,详细介绍了NDN网络,包括其体系结构、数据包类型、命名策略、节点模型以及传输策略等,并在NDN网络通信模型下分析了数据包在验证和传输过程中存在的身份隐私泄露问题。为了解决这些隐私问题,本文对身份隐私保护进行了安全性定义和形式化描述,提出了隐私保护搜索方案。本方案不仅使用可搜索加密机制,而且还利用NDN证书。它以NDN证书为核心的加密技术可以对NDN上传输的信息进行加密和解密、数字签名和签名验证,确保网上传递信息的机密性、完整性及交易的不可抵赖性。使用了NDN证书,即使您发送的信息在网上被他人截获,甚至您丢失了个人的账户、密码等信息,仍可以保证您的账户、资金安全。该证书安全地将密钥绑定到目标是最基本的网络安全架构的部分。本文可搜索加密方案使用双线性映射和私有信息检索,并引入一个新的,不可信任的实体“代理将每个用户的搜索查询转换为每个目标文件或文档。本文方案在性能和效率上都具有优势。