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山东大学学报:理学版 2023年第9期58卷 28-38页

作者：赵博秦静刘晋璐山东大学数学学院山东济南250100 华控清交信息科技有限公司安全与芯片部门北京100093 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093

基于n-gram技术,提出了一个能够同时支持通配符和模糊搜索的加密方案。另外,利用布隆过滤器优化方案,减少了索引存储开销和搜索时间。安全性分析表明本文提出的方案是非适应性语义安全的,性能分析表明优化后的方案与已有方案相比在存储... 详细信息

基于n-gram技术,提出了一个能够同时支持通配符和模糊搜索的加密方案。另外,利用布隆过滤器优化方案,减少了索引存储开销和搜索时间。安全性分析表明本文提出的方案是非适应性语义安全的,性能分析表明优化后的方案与已有方案相比在存储、通信及陷门生成方面都有更小的开销。

关键词：通配符搜索模糊搜索关键词特征向量空间模型布隆过滤器

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通配符可搜索加密与身份基匹配加密的新方案

通配符可搜索加密与身份基匹配加密的新方案

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作者：李宇华东师范大学

学位级别：硕士

随着云计算在各种不同场景中的广泛应用,如何在保护隐私性的同时不断提高数据的处理效率和确保参与双方身份的真实性仍然是值得研究的问题。现有的可搜索加密方案主要关注精确匹配模式,不足以满足和应对日益增长的模糊搜索的需求,尤其... 详细信息

随着云计算在各种不同场景中的广泛应用,如何在保护隐私性的同时不断提高数据的处理效率和确保参与双方身份的真实性仍然是值得研究的问题。现有的可搜索加密方案主要关注精确匹配模式,不足以满足和应对日益增长的模糊搜索的需求,尤其缺乏对支持通配符的可搜索加密的关注。同时现有的匹配加密在基于身份的场景下的方案要么需要依赖随机预言机,要么基于非标准的q-type假设。本文分别就公钥设置中支持模糊匹配的可搜索加密,和基于身份的匹配加密进行了研究,针对以往工作中可能存在的不足和问题,文中分别就安全性、功能性和效率上进行分析并提出对应的改进方案,具体地,本文提出如下两个方案:第一,基于内积功能加密概念提出的名为SPWSE的安全实用且支持通配符的模糊可搜索加密(Searchable Encryption)系统。现有解决方案中的密文和密钥长度与通配符数量呈线性增长关系,这将直接影响解密操作的效率;同时现有方案中针对通配符有较多限制,并需要将通配符的数量和位置作为参数输入。本文引入了一个二维内积关系来消除对通配符的所有限制,使得本章节方案支持完全通配符搜索。本文构建的系统去除了多余的参数和额外的复杂计算,确保了其实用性和高效率。为了抵御恶意敌手的主动攻击并防止信息泄露,文中将方案的安全性在SXDH假设下提升到适应性模拟安全,对应的证明建立在哈希证明系统上。最后多组对比实验表明,该系统的运行效率优于同类型其他方案。第二,基于两层匿名性身份基加密构建出第一个在标准模型下基于标准假设的身份基匹配加密(Identity-Based Matchmaking Encryption)方案。现有的身份基匹配加密解决方案要么需要使用随机预言机,要么是基于q-type假设和零知识证明系统,而本章的直接构造且不依赖其他密码工具。本文基于对偶配对向量空间技术巧妙建立了这个具有匿名性和不可伪造性的两层身份基加密,使其在功能性上和安全性上均契合身份基匹配加密。该方案的隐私性依赖于这个两层身份基加密的匿名性,而认证性则对应于第二层的不可伪造性。至于安全性,文中通过扩展Waters的双系统加密技术证明该方案同时满足隐私性和认证性。

关键词：通配符搜索可搜索加密模拟安全身份基匹配加密标准模型

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支持通配符搜索的安全可搜索加密方案研究

支持通配符搜索的安全可搜索加密方案研究

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作者：于文大连理工大学

学位级别：硕士

互联网的发展,促进了云计算技术的成熟和应用,云计算技术已逐渐成为人们管理和存储数据的重要方式。人们把大量的数据外包给第三方的云服务器来计算,大大提升了运算的效率。但是云计算在提供方便的同时也带来很多技术上的问题和挑战,其... 详细信息

互联网的发展,促进了云计算技术的成熟和应用,云计算技术已逐渐成为人们管理和存储数据的重要方式。人们把大量的数据外包给第三方的云服务器来计算,大大提升了运算的效率。但是云计算在提供方便的同时也带来很多技术上的问题和挑战,其中最为突出的是安全问题。用户将数据外包给云服务器后,云服务器可能学习到部分用户的数据信息,用户也因此失去了部分对数据的安全保护能力。可搜索加密为云计算安全问题提供了一种解决方式,用户可以在服务器端加密他们的数据,同时支持他们直接在数据密文上进行关键字的搜索。在实践中,安全性仍是可搜索加密最主要的性能,应减少泄露用户数据和搜索条件等信息,研究表明已经有一些攻击可能利用搜索结果的信息泄露探索到一些用户的明文信息。在保证用户数据安全性的同时,可搜索加密可以支持多种功能的查询以便于满足用户的查询需要,在实际中,支持通配符搜索的可搜索加密方案应用广泛。通配符搜索可以满足用户对模糊关键字的查询需求,可以通过通配符对不确定的关键字信息进行搜索,使可搜索加密技术更加具有实用性。本文提出了更加安全的通配符搜索方案,可隐藏结果模式的通配符可搜索加密方案,我们利用了隐藏向量加密技术和布隆过滤器两个传统的密码学原语来构造对称可搜索加密方案,基于一种轻量级的对称密钥环境下的隐藏向量加密保证了搜索结果的安全性,同时为每个关键字构建一个布隆过滤器索引,其中一个通配符可以代表多个字符,使方案更加安全高效。

关键词：对称可搜索加密布隆过滤器隐藏向量加密通配符搜索

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高性能文本索引系统的设计与实现

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中国科技论文 2014年第1期9卷 92-95,107页

作者：路炜张宇周美孜刘燕兵王春露中国科学院信息工程研究所北京100093 河北师范大学附属民族学院石家庄050091 北京邮电大学计算机学院北京100876 中国人民大学信息学院北京100872

针对传统文本索引技术空间消耗大、分词不准确等问题,设计并实现了高性能文本索引系统。该系统采用压缩的全文自索引算法,节省了空间开销,避免了自然语言分词方法的影响,配合通配符搜索算法扩展了模糊搜索的功能,在众核CPU高性能处理器... 详细信息

针对传统文本索引技术空间消耗大、分词不准确等问题,设计并实现了高性能文本索引系统。该系统采用压缩的全文自索引算法,节省了空间开销,避免了自然语言分词方法的影响,配合通配符搜索算法扩展了模糊搜索的功能,在众核CPU高性能处理器上可实现多线程并行处理,提高了处理速度,整个系统的实现是基于Web方式的,可以跨平台运行。实验结果表明,该系统将文本索引的空间消耗降为原文本的50%左右,具有较高的实用价值。

关键词：计算机应用文本索引全文索引自索引通配符搜索

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基于属性的云数据可搜索加密技术研究

基于属性的云数据可搜索加密技术研究

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作者：许燕西南交通大学

学位级别：硕士

随着云计算的飞速发展,以云计算为基础的云存储系统结合网络化和虚拟化技术,具备了强大的计算和存储能力。但数据的安全问题一直是云服务发展面临的关键问题之一。目前保障云上数据存储安全性的主流方法是数据加密,对数据进行简单的加... 详细信息

随着云计算的飞速发展,以云计算为基础的云存储系统结合网络化和虚拟化技术,具备了强大的计算和存储能力。但数据的安全问题一直是云服务发展面临的关键问题之一。目前保障云上数据存储安全性的主流方法是数据加密,对数据进行简单的加密虽然可以保障数据的隐私性,但却极大的降低了数据的可用性。例如,当用户搜索含有某些关键词信息的文件时,由于数据是以密文形式存储在云端,即使是相同的数据在不同用户的处理下,生成的数据密文也不一样,云服务器无法使用传统的搜索方法来满足用户的请求。因此针对密文数据的可用性展开研究成为了相关领域的研究热点。在基于属性的加密体制中,用户的身份由一组属性代替,并由授权机构为其颁发属性私钥。其中一类:基于密文策略的属性加密方案,数据拥有者加密文件时,可以为文件制定相应的访问策略,只有用户的属性满足该策略时,才可以用自己的属性私钥解密密文。该算法既保证了用户身份的隐私性,又可以使数据在特定人群中实现共享,非常适用于云存储系统。可搜索加密算法是一项能够在密文数据的基础上进行搜索的技术,使得对加密数据的搜索变得简单,并且有效的保证了数据的隐私性。因此,开展基于属性的可搜索加密算法的研究不仅具备重要的学术意义,也具有广泛的应用价值。本文针对基于属性的可搜索加密技术展开研究,主要包括以下内容:（1）针对现有的布尔关键词检索方案效率低下,缺少验证机制,以及基于属性基加密体制构造的搜索方案易遭受离线关键词猜测攻击等问题,提出一个可验证的布尔检索属性基加密方案。首先,给出可验证的布尔检索属性基加密方案的形式化定义和安全模型。其次,给出可验证的布尔检索属性基加密方案的详细构造。方案借鉴密文策略的属性基加密技术和线性秘密共享结构,改进了布尔关键词检索的效率。通过利用服务器搜索过程中的部分计算值和用户保存的秘密值,验证搜索结果的正确性与完整性。为了能抵抗离线关键词猜测攻击,借鉴盲签名的思想,引入可信第三方对用户生成索引和陷门作进一步处理。然后,阐述了方案如何抵抗离线关键词猜测攻击,并在qparallel BDHE困难问题假设下证明方案具有抵抗选择关键词攻击安全。最后,与现有方案进行分析比较。（2）针对现有通配符搜索方案难以应用于云中多用户共享数据场景的问题,提出一个新的基于属性的通配符可搜索加密方案。首先,给出基于属性的通配符可搜索加密方案的形式化定义和安全模型。其次,给出基于属性的通配符可搜索加密方案的详细构造。该方案利用多项式方程和字符定位技术实现通配符搜索,其中通配符可以代替任意数目字符,可出现在关键词中任意位置,并且所提方案不会暴露通配符的位置信息。通过引入属性基加密技术可使数据拥有者针对每份文件制定细粒度的搜索权限和解密权限;同时引入外包解密的思想,减少了用户的解密运算量。然后,分别在mmDDH和q-parallel BDHE困难问题假设下,证明方案具有选择关键词攻击安全和选择明文攻击安全。最后,与现有方案进行分析比较。

关键词：可搜索加密属性基密码体制布尔关键词通配符搜索猜测攻击

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