云環(huán)境下基于同態(tài)加密的頻繁模式挖掘.pdf

1、隨著云時代的來臨，大數(shù)據(jù)也吸引了越來越多的關(guān)注，人們發(fā)現(xiàn)龐大的數(shù)據(jù)背后往往隱藏著許多重要信息，數(shù)據(jù)挖掘是一類深層次的數(shù)據(jù)分析方法，可對大量數(shù)據(jù)進行較為復雜的分析和建模，發(fā)現(xiàn)各種規(guī)律和有用的信息。但在云環(huán)境下誤用、濫用數(shù)據(jù)挖掘可能導致用戶數(shù)據(jù)特別是敏感信息的泄露，數(shù)據(jù)挖掘中的個人隱私與信息安全問題尤其受到關(guān)注。如何在保證數(shù)據(jù)安全的前提下實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘一直是國內(nèi)外學者研究的熱點。同態(tài)加密是一種可以對加密狀態(tài)下的數(shù)據(jù)直接進行各種操作而不會影響其

2、保密性的技術(shù)，該技術(shù)的提出對密碼學以及計算機科學的發(fā)展有著重要的意義，有人稱它為云計算的救星。
　　本文首先分析了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和同態(tài)加密技術(shù)國內(nèi)外研究工作以及這兩項技術(shù)的結(jié)合現(xiàn)狀。然后重點剖析了全同態(tài)加密技術(shù)的原理，設計了基于整數(shù)的全同態(tài)加密算法主要功能模塊和相關(guān)函數(shù)，并在Linux環(huán)境下對該算法進行了實現(xiàn)。
　　本文討論了關(guān)聯(lián)規(guī)則和頻繁模式挖掘現(xiàn)有算法，對頻繁模式挖掘中的Apriori算法進行改進，提出了一種適用于全同態(tài)加

3、密的二進制格式的Apriori算法。接著將同態(tài)加密方案和頻繁模式挖掘模型引入到云環(huán)境中，設計了多種結(jié)合方案。最后在比較各種方案的基礎上，提出了云環(huán)境下基于同態(tài)加密的低通信量的頻繁模式挖掘方案和云環(huán)境下基于同態(tài)加密的低運算量的頻繁模式挖掘方案。
　　本文創(chuàng)新點在于首次將全同態(tài)加密技術(shù)與頻繁模式挖掘技術(shù)相結(jié)合，提出了通用的、安全的、高效的、在公有云環(huán)境下進行頻繁模式挖掘的算法。通過實驗的測試和評估，所提出的算法能有效解決云環(huán)境下數(shù)據(jù)挖