加密云数据下基于Bed-tree的高效的模糊可搜索加密方案研究

来源 :江西财经大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:donnastinsbt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
可搜索加密是一种支持用户在密文上进行关键字查找的密码学原语,它能够有效解决无法直接在基于传统加密方案加密的数据中进行查询的问题。在云端的密文数据集中,当用户由于自身缘故导致输入查询关键字有偏差时,仅支持精确查询的可搜索加密会导致搜索结果和用户预期相差较远,甚至没有搜索结果。而支持模糊关键字查询后,云服务器将根据查询关键字搜索与其尽可能相似的文件,从而有效避免上述问题。搜索精度和搜索效率是衡量可搜索加密方案有效性和实用性的两个重要指标,已有方案中较少方案能支持高精度的高效搜索,本文将对此展开研究。基于云服务器“诚实但不可信”的前提,并充分考虑索引的构造方式和搜索算法对搜索效率的影响,提出一种基于改进Bed-tree结构的支持模糊查询的高效可搜索加密方案,主要工作如下:(1)设计了基于Hybrid-gram的Simhash关键词指纹生成算法,该算法能提取更多关键词特征,尽可能的保留关键字之间的相似性,使得关键字转换后的指纹之间的汉明距离更小,从而实现更精确的模糊搜索。与使用通配符或gram构造模糊集合的可搜索加密方案相比,本算法无需为每个关键字构造模糊集,极大减少云服务器的存储开销和计算开销,适用于云存储的海量数据场景。(2)对Bed-tree结构进行改进并引入结合轮廓系数的K-means++聚类算法构造一种支持高效搜索的索引结构(Improved Bed-tree with K-means++,KMT),同时解决了K-means++聚类算法中的K值和异常值问题从而使聚类算法更契合KMT。本聚类算法能使KMT中相似的关键词Simhash指纹聚类到同一簇中,在搜索时可以根据查询向量与簇中心点的欧式距离快速缩小与查询向量相似的指纹集范围,从而提高搜索效率。(3)设计了高效的支持模糊查询的可搜索加密算法并证明安全性。算法中,基于深度优先的模糊关键字匹配策略,采用边搜索边淘汰子指纹节点的方式,使得不需要遍历整棵索引树即可实现高精度的模糊搜索,极大减少搜索时间。为使搜索结果更符合用户要求,算法基于相关度分数和汉明距离两因子,对搜索结果进行更细粒度的处理,提高用户搜索体验。实验结果表明,和其他方案相比,本方案在保证数据隐私的前提下实现加密云数据下的模糊关键字搜索,在提高搜索效率的同时能极大节约时间和空间成本,保证了方案的有效性和实用性。
其他文献
图像描述任务旨在生成给定图像的语言描述。该任务非常具有挑战性,因为它需要深入了解视觉和文本信息之间的关系。近年来,随着计算机视觉和自然语言处理技术的发展,图像描述任务取得了新的进展。当前,软注意力机制被广泛应用到图像描述任务中,它不仅提升了图像描述的性能,还为模型的定性分析提供视觉解释。软注意力机制根据上一时刻的单词,生成不同的权重并对图像特征进行加权融合,得到视觉注意力特征,并以此生成当前时刻的
学位
随着计算机技术和互联网技术的发展,多媒体信息的网络传输成为信息交换的主流方式,图像信息安全的关注度已经超越文本信息安全,成为信息安全领域研究的热点课题。文本信息安全已经形成了标准的密码算法,如国标SM4和美标AES等。但是,与文本信息相比,一幅图像往往具有巨大的数据量和极高的冗余度,这使得标准的文本加密算法不能直接应用于加密数字图像。近年来,由于混沌理论和DNA计算的发展,图像加密技术的研究取得了
学位
红外与可见光图像融合是将由不同传感器获得的来自同一场景的两张图像结合起来,生成一张包含两张源图像互补信息的图像。可见光传感器通过捕获反射光获得包含丰富背景信息的可见光图像,但是却很容易受到环境因素的影响。红外传感器能够克服这些因素的影响,它通过捕获来自目标的热辐射获得具有清晰轮廓但背景模糊的红外图像。因此,将红外图像中的热辐射目标信息与可见光图像的背景信息融合到一张图像,不仅更利于人眼的视觉感知,
学位
近年来,虽然我国对于证券市场的监管制度愈发完善,但是上市公司的财务欺诈行为并没有随着制度的完善而消失,各种财务欺诈案层出不穷。该行为不仅会造成报表使用者的利益损失,还会冲击整个市场的资本环境。在面对财务欺诈这一棘手的问题时,如何构建出准确高效的财务欺诈识别模型,成为了财务报表使用者以及市场监管者最关心的问题之一。现有研究表明,基于财务指标和财务文本能有效地识别出存在财务欺诈行为的样本。本文以上市公
学位
单一的传感器只能获得单模态的场景信息,存在一定的局限性,而随着技术的不断发展,传感器的种类越来越多,人们可以获得同一场景多个传感器拍摄的图像。图像融合技术对多传感器拍摄的同一场景图像进行多方位、多角度融合,以减少冗余信息并获得良好的视觉效果和丰富的细节。可见光图像包含了场景的背景信息以及纹理信息,但在某些特定情况下,如在弱光、雾等环境条件下,目标很难在可见光图像中观测到。红外图像则反映了目标与背景
学位
科技飞速发展的今天,计算机技术以迅猛的速度进入各行各业,物联网技术飞速发展,摄像机等监控设备的联网被广泛应用,但仅靠设备捕捉到的画面难以满足日益复杂的需求。当前,仍有许多城市出现雾霾的天气状况,此时摄像头拍摄到的画面总是朦胧不清,这给后续的许多任务,例如车牌识别、行人面部识别、自动驾驶路况判断等带来了不小的挑战。在这种情况下就需要使用图像处理技术对画面进行处理,去除图像上的雾层,挖掘出被雾霾掩藏的
学位
软件测试是软件开发中非常重要的一项任务,能帮助开发者全面、快速地找到软件漏洞,从而有效提升软件质量和用户体验。设计和选择合理的测试用例,可提升软件的测试效率,减少开发人员的工作量。随着软件功能的不断完善,其规模和复杂度不断增加,传统用例生成方法效率较低,很难满足目前软件测试的需求,故而,如何提高测试用例生成效率仍需进一步研究。基于此,本文针对路径覆盖测试用例自动生成效率问题展开探讨。针对回归测试中
学位
随着传感器技术的飞速发展,人们获得信息的通道越来越多。不同的传感器能够反映场景中不同方面的信息,可以帮助人们更加全面地了解物体的本质。虽然不同传感器图像之间存在着互补信息,但图像和图像之间不可避免的存在冗余信息。红外传感器捕捉场景中的热辐射信息,因此红外图像具有较高的对比度,且能够将显著目标与背景分离。可见光传感器捕捉场景中的光反射信息,因此可见光图像具有较丰富的纹理信息。红外和可见光图像融合旨在
学位
新媒体时代下,社交媒体的高度活跃,吸引了大批有着共同兴趣爱好的网民,“同好者”通过社交网络齐聚一堂,彼此联系,实现信息的交流与互动,这令每个人都不可避免地成为信息的传播者和接收者,且随时随地都能参与到媒介内容的生产过程中去。如此一来,网络中的信息量呈指数型不断增长,但在这急剧增长的信息中却夹杂着大量包含色情、暴力乃至反动等内容的敏感信息。人们的身心健康和财产安全极易遭受这些信息的威胁,不仅如此,带
学位
当今世界,国外在核心技术上对中国进行各种封锁,中国需要凭借自己的能力冲破阻碍,“十四五”规划中也提到科技创新的重要性。创新促进科技的进步,而学科竞赛是培养学生创新能力的重要途径,参加学科竞赛有利于激发学生的创新活力,优化学校的创新生态。现如今,人们的生产生活方式由线下逐步转为线上,人们逐渐习惯了在线上就能完成所要做的工作。因此,本文从学科竞赛中的组队入手,旨在打造一个帮助学生参与竞赛,帮助学校管理
学位