[发明专利]一种密文数据多关键词的模糊搜索方法

摘要

本发明提出一种密文数据多关键词的模糊搜索方法，用于解决现有技术中存在的应用范围较窄的技术问题。实现步骤为：数据拥有者根据安全要求生成公钥和主密钥，并根据主密钥生成数据使用者的密钥；提取明文文件集合的关键词；构建文件索引函数集合f(x)；对明文文件集合f进行加密，得到密文文件集合F；向云服务器发送密文文件集合F和索引函数集合f(x)；数据拥有者获取哈希值集合，并发送给数据使用者；数据使用者向云服务器发送关键词哈希值集合；云服务器对密文文件集合F进行搜索，得到包含多关键词的密文文件集合F′；数据使用者解密密文文件集合F′，得到对应的明文文件集合f′，本发明的应用范围宽，本地存储开销小。

主权项

1.一种密文数据多关键词的模糊搜索方法，其特征在于包括如下步骤：(1)数据拥有者生成密钥：数据拥有者根据安全要求随机生成公钥PK和主密钥MK，并根据MK为T个数据使用者生成密钥Kt，其中t＝1,2,…,T；(2)数据拥有者提取明文文件集合的关键词：数据拥有者从明文文件集合f中提取每个文件的多个关键词，f＝{f₁,f₂,…,f_i,…,f_n}，得到每个明文文件f_i的关键词集合Wⁱ：其中，i＝1,2,…,n，n表示明文文件个数，m_j表示每个明文文件中关键词个数；(3)数据拥有者构建文件索引函数集合：(3.1)数据拥有者构建哈希函数H：H＝y[1]||y[2]||…||y[s]，其中y表示任意单词，s是单词y的长度，y[1]，y[2]，…，y[s]是单词y的每个字母对应的ASCII值，符号||表示并接；(3.2)数据拥有者根据哈希函数H，计算Wⁱ对应的关键词哈希值集合H(wⁱ)：并通过H(wⁱ)构建文件索引函数集合f(x)：f(x)＝{f₁(x),f₁(x),…,f_i(x),…,f_n(x)}，其中f_i(x)是文件f_i的索引函数；(4)数据拥有者对明文文件集合f进行加密：数据拥有者对明文文件集合f中的每个明文文件进行加密，得到f对应的密文文件集合F：F＝{F1,F2,…,Fn}；(5)数据拥有者向云服务器发送密文文件集合F和索引函数集合f(x)：数据拥有者将密文文件集合F和索引函数集合f(x)通过安全信道发送给云服务器；(6)数据拥有者获取哈希值集合H(w′)：数据拥有者根据哈希函数H，计算数据使用者通过安全信道发送的关键词集合W′对应的关键词哈希值集合H(w′)：{H(w1′),H(w2′),…,H(wl′)}，并通过安全信道将其发送给数据使用者，其中，W′＝{w1′,w2′,…,wl′}，l表示集合W′中的关键词的个数；(7)数据使用者向云服务器发送关键词哈希值集合H(w′)：数据使用者将接收到的关键词哈希值集合H(w′)通过安全信道发送给云服务器；(8)云服务器对密文文件集合F进行搜索：(8.1)云服务器在云端创建密文文件集合F′；(8.2)云服务器在F′中添加密文文件：(8.2.1)云服务器将关键词哈希值集合H(w′)与每个索引函数fi(x)的系数进行比较，并判断H(w′)是否为索引函数fi(x)系数集合的子集，若是，则H(w′)与fi(x)匹配成功，执行步骤(8.2.3)，否则，执行步骤(8.2.2)；(8.2.2)云服务器判断H(w′)中的每一个关键词哈希值与索引函数fi(x)的每个系数的差中0的个数是否大于或等于索引函数fi(x)当前系数的长度的一半，若是，则H(w′)与fi(x)匹配成功，执行步骤(8.2.3)，否则，执行步骤(8.2.1)，直至索引函数集合f(x)中所有的索引函数都完成匹配；(8.2.3)云服务器将索引函数fi(x)对应的密文文件Fi添加至F′中；(8.3)云服务器将包含密文文件F_i的密文文件集合F′通过安全信道发送给数据使用者，其中(9)数据使用者解密密文文件集合F′：数据使用者通过密钥Kt解密密文文件集合F′，得到包含搜索多关键字的明文文件集合f′。