加密云數(shù)據(jù)的自適應(yīng)多關(guān)鍵詞排序搜索.pdf

1、目前，云計算和因特網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展使得人們獲取、存儲、組織和處理信息的方式發(fā)生了很大變化。為了減少購買和維護(hù)設(shè)備所付出的巨大開銷，且系統(tǒng)管理也越來越復(fù)雜，越來越多的數(shù)據(jù)擁有者選擇外包他們的數(shù)據(jù)存儲和管理服務(wù)。然而，云計算技術(shù)仍然面臨許多新的挑戰(zhàn)，特別是安全挑戰(zhàn)。究其原因，主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)擁有者在將他們的敏感數(shù)據(jù)外包給非完全信任的云端后將失去對數(shù)據(jù)的控制。
　　為了保護(hù)數(shù)據(jù)的隱私性，敏感數(shù)據(jù)在被外包給云端前通常需要進(jìn)行加密，這使得基于

2、明文關(guān)鍵詞搜索的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用變得不可用，數(shù)據(jù)外包前加密也帶來了另外一個挑戰(zhàn)，即如何有效使用云中的加密數(shù)據(jù)。因此，基于加密云數(shù)據(jù)的關(guān)鍵詞搜索成為了一個非常重要的研究課題。不僅如此，數(shù)據(jù)使用者還需要一種方法在加密數(shù)據(jù)的情況下對其搜索結(jié)果進(jìn)行排序，以便獲得基于搜索請求的最相關(guān)信息。
　　基于加密云數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)多關(guān)鍵詞排序搜索（MRSE）是較早提出使用安全的多關(guān)鍵詞查詢解決基于加密數(shù)據(jù)的關(guān)鍵詞搜索問題的研究。然而，在MRSE的方案中，所

3、使用的關(guān)鍵詞字典是靜態(tài)的，并且一旦關(guān)鍵詞有所改變，數(shù)據(jù)擁有者需要一次又一次的重復(fù)啟動整個加密過程。為了解決這類問題，提出了一種加密云數(shù)據(jù)的自適應(yīng)多關(guān)鍵詞排序搜索新方案（A-MRSE），這種方案僅需要較小的計算量和通訊開銷即可支持關(guān)鍵詞字典中的動態(tài)更新。
　　在新設(shè)計的A-MRSE方案中提出了一種新的算法，當(dāng)數(shù)據(jù)擁有者做出的修改影響關(guān)鍵詞字典大小時，就將調(diào)用該算法。數(shù)據(jù)擁有者在自由添加更多的關(guān)鍵詞或移除一些關(guān)鍵詞的同時，仍然能夠使用

4、當(dāng)前的密鑰去生成新的鑰匙，而且該鑰匙與關(guān)鍵詞字典大小的改變是一致的。通過這樣的方式能夠大量減少之前方案所需的再次運(yùn)行整個加密過程的計算開銷。
　　在實(shí)現(xiàn)A-MRSE算法并成功部署后，進(jìn)行了多個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證新提出方案的有效性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了A-MRSE算法比之前的MRSE方案有了很大提升。具體來說，對于鑰匙生成來說，在密鑰拓展階段，它將花費(fèi)大約32％的總時間；在密鑰消減階段，它花費(fèi)的時間少于1％。同樣，在建立索引、陷門生成和搜索階段