云存儲(chǔ)系統(tǒng)中加密數(shù)據(jù)搜索技術(shù)研究.pdf

1、隨著云計(jì)算和云存儲(chǔ)技術(shù)的日益發(fā)展，為了緩解本地存儲(chǔ)的壓力，越來(lái)越多的企業(yè)和個(gè)人用戶選擇利用云存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)和備份機(jī)密數(shù)據(jù)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)具有容量大、存儲(chǔ)便捷等特點(diǎn)。但云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)不完全可信的存儲(chǔ)環(huán)境，存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)由于脫離了用戶的絕對(duì)控制而變得不再安全。為了避免云服務(wù)提供商和黑客惡意的竊取和篡改用戶存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的機(jī)密數(shù)據(jù)，通常的做法是用戶把要上傳到云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的明文數(shù)據(jù)加密之后再上傳到云存儲(chǔ)系統(tǒng)中。但是在使用傳統(tǒng)加密算法加

2、密生成的密文數(shù)據(jù)上，用戶無(wú)法像在明文上一樣對(duì)其按關(guān)鍵詞搜索所需數(shù)據(jù)，此時(shí)密文數(shù)據(jù)的可用性大大降低。
　　為了解決云存儲(chǔ)系統(tǒng)中密文數(shù)據(jù)搜索困難的問(wèn)題，研究者提出了可搜索加密（Searchable Encryption，SE）的概念，可搜索加密可以在云存儲(chǔ)系統(tǒng)不獲取明文數(shù)據(jù)的情況下直接對(duì)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的密文數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵詞搜索。隨著SE技術(shù)的不斷發(fā)展，其搜索效率不斷提高，并滿足用戶安全搜索的要求。本文以當(dāng)前主流的SE技術(shù)為基礎(chǔ)，研究多用戶

3、的可搜索加密方案。首先，針對(duì)當(dāng)前云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多用戶可搜索加密方案不支持多個(gè)授權(quán)用戶在密文中進(jìn)行模糊關(guān)鍵詞搜索的問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種支持模糊關(guān)鍵詞搜索的多用戶可搜索加密算法（WPSE）。WPSE算法通過(guò)運(yùn)用Elgamal加密算法代理加密機(jī)制和基于通配符技術(shù)的模糊關(guān)鍵詞集構(gòu)造方法，對(duì)數(shù)據(jù)擁有者的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次加密，并且針對(duì)數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵詞進(jìn)行模糊關(guān)鍵詞集的構(gòu)造后存儲(chǔ)至云存儲(chǔ)系統(tǒng)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)根據(jù)授權(quán)用戶的搜索請(qǐng)求進(jìn)行關(guān)鍵詞的模糊搜索并返回和關(guān)

4、鍵詞相關(guān)的加密數(shù)據(jù)。最后授權(quán)用戶利用自己的私鑰解密返回的加密數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)授權(quán)用戶利用自己的私鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，并支持對(duì)加密字符串的模糊搜索。其次，針對(duì)當(dāng)前云存儲(chǔ)系統(tǒng)下多用戶可搜索加密方案存在搜索權(quán)限無(wú)法實(shí)現(xiàn)分級(jí)、用戶隱私信息泄露、搜索權(quán)限只能由第三方授權(quán)機(jī)構(gòu)和云存儲(chǔ)系統(tǒng)控制的問(wèn)題，論文設(shè)計(jì)了一個(gè)支持授權(quán)用戶權(quán)限分級(jí)的匿名多用戶可搜索加密方案。該方案通過(guò)使用特殊的密鑰生成規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了用戶搜索權(quán)限分級(jí)，通過(guò)定期更新秘密參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)