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公钥可搜索加密方案的研究与设计

公钥可搜索加密方案的研究与设计

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作者：郭函重庆邮电大学

学位级别：硕士

为了降低本地数据的维护成本并享受便捷、灵活的数据服务,越来越多的公司和个人选择将自己的数据存储在第三方服务器端。但是在实际的应用场景中,第三方服务器并不是完全可信的。为了避免用户数据和隐私的泄露,在上传数据前需要对数据... 详细信息

为了降低本地数据的维护成本并享受便捷、灵活的数据服务,越来越多的公司和个人选择将自己的数据存储在第三方服务器端。但是在实际的应用场景中,第三方服务器并不是完全可信的。为了避免用户数据和隐私的泄露,在上传数据前需要对数据进行加密。然而传统的加密方式使数据失去了可检索性,这给用户带来了极大的不便。可搜索加密技术的出现使得这种问题得以解决。可搜索加密机制分为两类:基于对称密码学的可搜索加密机制和基于公钥密码学的可搜索加密机制,本文主要针对公钥可搜索加密机制进行研究。由于现有方案在安全性、效率以及实用性等方面都与实际需求均存在一定差距,因此本文的主要研究目标是提出效率更高、更符合实际需求的可搜索加密方案。本文完成的主要工作如下:第一,提出了一个支持指定服务器检索的,使用多密钥加密的可搜索加密方案。多用户环境下的数据共享是一个很重要的问题,然而很多现有的具有指定服务器检索特性的可搜索加密方案并未考虑这个问题。在本文提出的方案中,使用不同的密钥对用户的不同文件进行加密,来进一步地提高用户数据的安全性。在关键字密文的计算过程中嵌入对应文件的加密密钥,来实现用户的访问控制;并且当用户查询的关键字涉及到多个不同文件时,不需要针对每个文件产生单独的陷门信息,避免了陷门个数随密钥个数线性增长的问题。同时通过安全性证明和实验仿真说明了该方案的安全性和可行性。第二,基于现有的密文定时释放技术提出了一个定时检索的可搜索加密方案。该方案将密文定时释放技术应用到可搜索加密中,实现了用户在可搜索加密中的定时检索,丰富了可搜索加密的应用场景。同时该方案具有指定服务器检索和用户访问控制功能,用户可以指定信任的服务器进行相关检索,进一步提高了用户数据的安全性,降低了用户查询模式泄露的风险。同时通过安全性证明和仿真实验说明了方案的安全性和可行性。

关键词：可搜索加密密文定时释放多密钥加密指定服务器检索

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