[发明专利]具有隐私保护的轻量级外包文件多关键词检索方法及系统

说明书

本发明公开了一种具有隐私保护的轻量级外包文件多关键词检索方法及系统，根据系统公开参数生成密钥，多个关键词组成关键词词典，对于每个外包文件，根据文件内容和关键词词典构造文件索引向量，通过密钥对文件索引向量加密处理，得到密文索引向量，然后外包至云服务器，在检索时，根据查询关键词和关键词词典构造查询向量，通过密钥加密变换之后得到密文检索陷门，并预设一相似度阀值，提交至云服务器，使云服务器仅能根据密文形式的密文检索陷门执行数据检索，当根据密文索引向量和密文检索陷门计算出的相似度超过预设的相似度阀值时，将检索到的外包数据返回给用户，提高检索效率，提升弱设备客户端的用户的搜索体验。

技术领域

本发明涉及信息安全密码技术领域，尤其涉及一种具有隐私保护的轻量级外包文件多关键词检索方法及系统。

背景技术

随着大数据时代的到来，云计算技术已成为研究热点。云计算具备存储大量数据以及灵活运算的能力，所以个人和企业均可将他们的数据外包到云服务器上。然而，外包数据存在安全问题，数据一旦成功上传到云服务器，用户对数据便失去控制。对于外包数据，为便于用户后期检索访问，用户在上传之前需生成相应的密文索引，将密文索引和数据一起存储到云服务器。当需要访问某些外包数据时，云服务器可以根据用户提供的关键词返回相关的文件。显然，在检索过程中，外包数据关键词搜索技术显得尤为重要。在外包数据和检索时，需确保关键词的隐私，以防止云服务器从关键词获得外包数据的某些关键信息。而现有的技术主要利用矩阵加密方案，但是矩阵的维数越大求解时间越长，检索效率比较低，不适用于计算能力较弱的设备，因此对于用户的搜索体验不是很好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有隐私保护的轻量级外包文件多关键词检索方法及系统，适用于弱设备客户端，提高检索效率，提升用户的搜索体验。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有隐私保护的轻量级外包文件多关键词检索方法，包括：

获取系统安全参数和抗碰撞哈希函数，生成系统公开参数；

根据所述系统公开参数生成密钥，并定义关键词词典；

对每个外包文件，根据所述文件内容和关键词词典生成文件索引向量；

对所述文件索引向量进行加密，得到密文索引向量，并上传至云服务器；

根据所述查询关键词和关键词词典生成查询向量；

对所述查询向量进行加密，得到密文检索陷门；

将所述密文检索陷门和预设的相似度阀值提交给云服务器；

计算所述密文检索陷门和所述密文索引向量的相似度，返回相应数据。

其中，所述获取系统安全参数和抗碰撞哈希函数，生成系统公开参数，包括：

获取多个系统安全参数，并随机选取一个长度为第二个系统安全参数位的第一大素数和一种抗碰撞哈希函数，生成系统公开参数。

其中，根据所述系统公开参数生成密钥，并定义关键词词典，包括：

从域中随机选取一个非零元素作为密钥，并选取n个关键词构成一个关键词词典。

其中，所述对每个外包文件，根据所述文件内容和关键词词典生成文件索引向量，包括：

对每个外包文件，构造长度为n+2的文件索引向量，若文件中包含所述关键词词典的第i个关键词，则文件索引向量的第i个元素值为1，否则为0，其中，其中，1≤i≤n。

其中，根据所述文件内容和关键词词典生成文件索引向量后，包括：

对外包文件随机选取唯一一个文件名，并计算文件大小，并根据所述抗碰撞哈希函数、文件名和文件大小计算出哈希值。