[发明专利]一种云计算环境中低调整率的保序加密方法

权利要求书

1.一种云计算环境中低调整率的保序加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、从密文数据库中的逻辑二叉树OPE_Tree的根节点开始依次获取密文，将密文解密后获得加密前的明文，将其依次与待加密的明文进行比较，确定待加密明文的插入路径；

步骤二、从插入节点向上逐级回溯父节点，判断其左右子树的高度之差是否超过平衡因子：若是，则进入步骤三，若否，则退出；

步骤三、查找并保存失衡二叉树的节点信息；

步骤四、根据失衡二叉树，构建重排序完全二叉树；

步骤五、根据重排序完全二叉树节点数组调整失衡二叉树，构建更新后的平衡二叉树，并更新相关节点的高度和编码。

2.根据权利要求1所述的云计算环境中低调整率的保序加密方法，其特征在于，在步骤一中，记OPE_Tree为数据库中的逻辑二叉树，v为待加密的明文，以如下步骤计算明文v的插入路径path：

1.1、用户端与服务器进行交互，获取OPE_Tree根节点的密文c′，此时path为空字符串；

1.2、客户端用户解密密文c′，从而获得加密前的明文v′；

1.3、判断待插入明文v与明文v′的大小关系：若v<v′，则向左进行查找，path＝path+“0”；若v＝v′，则找到插入节点；若v>v′，则向右进行查找，path＝path+“1”；

1.4、服务器基于用户端的反馈信息，返回下一个密文c′，并执行步骤1.2；

1.5、当找到v，或者服务器到达树的一个空节点时，终止步骤，得到插入路径path。

3.根据权利要求1所述的云计算环境中低调整率的保序加密方法，其特征在于，步骤二的具体步骤如下：

2.1、根据插入路径path，从插入节点的父节点开始向根节点回溯，设当前回溯节点为p；

2.2、查询数据库得到节点p和其左、右子树的原高度，新节点的插入会导致高度的改变，节点p的新高度为左、右子树高度较大值加1；

2.3、比较插入新节点前后节点p的高度，判断AVL-N树的平衡性：如果高度不变，则AVL-N树依然平衡，不需要重平衡，本次插入操作结束；否则，继续执行步骤2.4；

2.4、判断节点p的左、右子树高度差值是否超过平衡因子N，若超过则执行步骤三；否则更新节点p高度，继续往上回溯，节点p指向当前节点父节点，转步骤2.2。

4.根据权利要求1所述的云计算环境中低调整率的保序加密方法，其特征在于，步骤三中，记path为失衡节点的路径，查找并保存失衡二叉树的(2N+5)个节点信息，存入节点数组node[]，具体步骤如下：

3.1、将失衡节点作为根节点，存入node[i]，i＝1；

3.2、比较path+“0”节点和path+“1”节点的高度，将高度较大的节点作为主干节点，较小的节点作为从属节点；将主干节点存入node[i+1]，从属节点存入node[i+N+3]，i＝i+1，若i>N+1，转步骤3.4，否则转步骤3.3；

3.3、将主干节点作为新根节点，并根据主干节点相对父节点的左右方向在path后补“0”或“1”，转步骤3.2；

3.4、保存失衡二叉树的节点信息：node[N+3]＝新根节点的左孩子，node[2N+5]＝新根节点的右孩子。

5.根据权利要求4所述的云计算环境中低调整率的保序加密方法，其特征在于，步骤四构建重排序完全二叉树时，记node[]为节点数组，index[]为重排序完全二叉树节点数组，具体步骤如下：

4.1、中序遍历失衡二叉树，得到对应的编号数组UBTArray[]；

4.2、构建包含(2N+5)个节点的有序的完全平衡二叉树，中序遍历完全平衡二叉树，得到完全二叉树数组CBTArray[]；

4.3、根据两个数组：CBTArray[]、UBTArray[]，构建重排序完全二叉树，得到对应的广度优先遍历数组index[]；然后从1到2N+5给i依次赋值，得到index[CBTArray[i]]＝UBTArray[i]。

6.根据权利要求5所述的云计算环境中低调整率的保序加密方法，其特征在于，步骤五具体步骤如下：

5.1、更新平衡二叉树的节点高度，从N+2到1给i依次赋值，更新后的平衡二叉树i节点的左孩子为index[2*i]，右孩子为index[2*i+1]，以i节点为根节点的子树高度为其左右孩子中较高的子树高度加1；

5.2、记根节点路径path为原始失衡节点的路径，更新节点编码，节点的左孩子路径编码为path＝path+“0”，右孩子路径编码为path＝path+“1”。