[发明专利]一种云环境中基于中文的可搜索加密方法

摘要

本发明公开了一种云环境中基于中文的可搜索加密方法，基于PEKS方案以及布隆过滤器得特性来完成动态可搜索加密方案，在非安全信道下完成密文搜索功能，支持基于公钥可搜索加密方案的模糊关键字搜索，支持中文的多关键词搜索，动态添加删除文档中的关键字。本发明通过构建查询向量与文件向量进行内积运算完成模糊搜索匹配功能，引入向量计算文档所含关键字与查询陷门关键字的相似度权重，实现密文检索的功能以及模糊搜索的功能；采用了服务器与用户双密钥对的方式使得密文关键字能够在公共信道进行安全传输；使用哈希函数以及伪随机函数使得该方案能够有效的抵抗选择关键词攻击，实现了云服务器半可信的情况下实现对密文的搜索。

主权项

1.一种云环境中基于中文的可搜索加密方法，其特征在于，所述云环境中基于中文的可搜索加密方法基于非对称可搜索加密以及布隆过滤器得特性来完成动态可搜索加密方案，在非安全信道下完成密文搜索功能，支持基于公钥可搜索加密方案的模糊关键字搜索，支持中文的多关键词搜索，动态添加删除文档中的关键字；首先数据所有者拥有需要上传到云服务器端的文件数据集F，文件数据集F中的所有文件都由数据所有者使用加密算法进行加密，加密后形成加密文件集合C，数据所有者需要对文件数据集F中的文件进行关键字的提取，对所提取出来的关键词通过可搜索加密方式对其进行加密处理，将加密后的文档集合C以及密文关键字Enc(w)上传到云端服务器，并构建索引；其次授权用户通过关键词搜索云服务器端的密文时，通过搜索处理方式对关键词进行处理，生成相关联的搜索陷门信息T，将搜索陷门T通过查询请求发送给云服务器端；云服务器通过规则对从授权用户那得到的陷门信息进行处理，与云服务器端的索引信息进行匹配，当匹配到相关的关键词后，返回相关的加密文件集合到授权用户；最后，授权用户将云服务器返回的加密文件进行解密得到明文的文件内容；所述云环境中基于中文的可搜索加密方法具体包括：步骤一，系统初始化，输入安全参数λ，根据安全参数λ生成系统公共参数PP；步骤二，密钥生成，数据拥有者根据公共参数PP分别在云服务器端以及授权用户端生成服务器密钥对SK＝[SKpriv,SKpub]，其中SKpriv表示服务器的私钥，SKpub表示服务器的公钥，授权用户端生成密钥UK＝[UKpriv,UKpub]，UKpriv表示授权用户的私钥，UKpub表示授权用户的公钥；步骤三，关键字加密，数据所有者提取关键词，并将关键词分别拆封为单个汉字，通过使用授权用户的公钥以及云服务器的公钥对每一个关键字进行加密处理，将加密后的关键字集合Enc(w)以及加密后的文档信息集合C上传到云服务器端；步骤四，构建布隆过滤器，根据上传到云服务器端的文档集关键字信息，针对每一个文档进行构建布隆过滤器BFindex，将每一个密文关键字映射到布隆过滤器中，然后存储该条记录；步骤五，生成陷门，授权用户根据需要搜索的关键词，通过服务器的公钥以及授权用户的私钥将单个的关键字加密生成查询陷门，将查询陷门发送到云服务器端，统计搜索关键词中“*”的数量，记为l；步骤六，搜索匹配，将获取的陷门信息，通过运算变换，将变换后的值通过哈希运算映射为布隆过滤器，形成陷门布隆过滤器；通过陷门布隆过滤器与文档的布隆过滤器进行内积运算获得结果向量，计算结果向量的汉明重量，如果重量超过额定值，则返回密文的文档，否则继续进行匹配运算。