云計算環(huán)境下基于模糊關(guān)鍵字的密文搜索研究.pdf

1、隨著云計算的迅速發(fā)展，用戶開始將數(shù)據(jù)存儲到云端服務(wù)器。為了保證數(shù)據(jù)安全和用戶隱私，數(shù)據(jù)一般是以密文存儲在云端服務(wù)器中，但是用戶將會遇到如何在密文上進行搜索的難題。傳統(tǒng)的密文搜索方法僅支持精確的關(guān)鍵字搜索，可是用戶在輸入上有微小的誤差造成不能精確匹配預(yù)先設(shè)置的關(guān)鍵字，這是難免的。目前在明文上所廣泛應(yīng)用的模糊搜索方法無法直接運用到密文上的搜索中，因此，設(shè)計支持基于模糊關(guān)鍵字的密文搜索機制，是一個亟待研究的內(nèi)容之一。
　　本文針對基于模

2、糊關(guān)鍵字的密文搜索問題，提出了一些安全高效的搜索方案，并對提出的方案做了進一步的改進。本文進行的主要研究工作和取得的成果有：
　　1）對目前研究者的密文搜索工作進行調(diào)研和整理，提出了基于云存儲的密文搜索體系架構(gòu)，在選擇基于索引的密文搜索方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了針對密文模糊搜索的系統(tǒng)架構(gòu)。
　　2）通過對編輯距離相似度標準形式的重要的觀察，本文設(shè)計了一種更先進的技術(shù)來構(gòu)建高效存儲的模糊關(guān)鍵字集合，即，基于通配符的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)

3、建技術(shù)。并且和原始直觀的構(gòu)建技術(shù)以及已經(jīng)出現(xiàn)的基于gram的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)建技術(shù)進行了存儲復(fù)雜性的比較。最后，通過數(shù)學(xué)證明，得出本文提出的基于通配符的模糊關(guān)鍵集構(gòu)建技術(shù)具備完備性和可靠性。
　　3）基于通配符的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)建技術(shù)，本文進一步的提出了一種新的基于符號的字典樹索引的密文搜索方案，其中的字典樹多路結(jié)構(gòu)的構(gòu)建使用了符號集的形式來表示模糊關(guān)鍵字集合的結(jié)果。
　　4）在前面提出的方案的基礎(chǔ)上，本文對于結(jié)果基于相似度

4、排序和應(yīng)用場景為多用戶兩個方面進行了改進，對于結(jié)果基于相似度排序，本文使用了基于通配符的模糊關(guān)鍵字集合構(gòu)建技術(shù)，并利用通配符的個數(shù)來標識結(jié)果的相似度，從而進行排序。對于多用戶應(yīng)用場景，本文利用在云服務(wù)器多增加一個認證密鑰，解決了合法用戶被取消授權(quán)之后產(chǎn)生的安全性問題。
　　5）通過嚴格的安全性分析，本文證明了前面提出的方案是具備安全性并且保護隱私的，從而正確地達到了模糊關(guān)鍵字密文搜索的目標。本文仿真的實驗結(jié)果同時也演示了所提出的搜