基于倒排索引的多关键词并行密文检索系统设计与实现

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随着信息技术的发展,在生产生活中产生的数据量日益增长。由于大数据以及云计算技术的持续发展,使得更多的个人或企业趋向于将本地数据迁移到云端存储和管理。然而,这些数据中不乏各种账户、病人就诊资料等隐私数据。为了应对云环境中隐私数据存储所产生的安全性问题,将数据加密并且以密文形式实现数据管理和存储可以有效保证数据安全性,但对于密文数据的检索操作会变得更加难以实现。本文从加密数据的可检索性具体需求出发,针对于单机资源局限性和多关键词检索效率等问题,设计并实现了一种多关键词并行密文检索系统。首先根据软件设计开发的流程,对系统做了需求分析,通过流程图确定模块之间的依赖关系和整体流程,并设计系统基本模型和结构。然后对系统主要模块进行详细设计,针对SSE-1方案的性能缺陷,基于Luence采用不同的索引加密方式构建密文索引,并且与Map Reduce并行计算模型相结合实现了密文索引的并行构建方案。通过结合多种加密算法,基于代理模式实现数据共享场景下的密钥和用户管理,实现安全、有效的用户访问控制。利用基于关键词的倒排索引切分算法实现分块检索,克服了单机资源的局限性。通过结合并行模型实现了多关键词的并行检索,有效提高了检索效率。基于Swing设计并实现了友好的人机交互界面,提高系统易用性。最后说明了该系统的开发环境,并且分别对系统的空间性能和检索效率进行测试和分析。
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