[发明专利]一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法

权利要求书

1.一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法，其特征在于,通过计数器模式下的高级加密算法AES对布隆过滤器的插入、查询元素进行加密，近似得到布隆过滤器中所需的哈希流；通过对生成的哈希流进行截断输出，得到不同参数设置下，布隆过滤器所对应的各个哈希函数；

具体实现流程包括：

步骤一，设置布隆过滤器的加密密钥，并进行轮密钥扩展；

步骤二，布隆过滤器接收一系列插入或查询请求，根据初始请求的元素长度进行元素预处理操作；

步骤三，使用高级加密标准AES对预处理后的数据进行加密；

步骤四，确定布隆过滤器哈希函数的输出值；

步骤五，根据步骤四产生的哈希函数的输出值，完成布隆过滤器相应的插入或查询请求。

2.根据权利要求1所述一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法，其特征在于，所述步骤一，

设置高级加密标准AES加密密钥，根据设置的AES加密密钥，轮密钥扩展利用指令集AES-NI支持的AES_Key_Expansion()函数，生成所有后续插入或查询操作所需AES加密过程的轮密钥值。

3.根据权利要求2所述一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法，其特征在于，所述步骤二，

布隆过滤器接收一系列插入或查询请求，对于每个请求，根据相应的初始请求元素的长度进行元素预处理操作，具体流程包括：

步骤1，计算加密分组数量b；

步骤2，分组长度填充；

步骤3，元素自我复制；

若加工后的元素依然不足b个分组，则进行自我复制直至最终达到b个分组。

4.根据权利要求3所述一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法，其特征在于，所述步骤2，

比较初始请求元素与最大输入长度的值，确定预处理操作的方式，使元素被修正以最终对齐至最大输入长度。

5.根据权利要求4所述一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法，其特征在于，所述步骤2，

使用PKCS#7填充模式将元素的大小对齐至AES分组长度的整数倍。

6.根据权利要求5所述一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法，其特征在于，还包括：

利用指令集AES-NI对布隆过滤器的实现进行速度优化的步骤。

7.根据权利要求6所述一种基于加密算法的网络节点布隆过滤器构建及实现方法，其特征在于，对AES算法的计算过程包括轮密钥扩展和文本加密两个过程，进行加速。