论文部分内容阅读
随着云计算技术的飞速发展,越来越多的企业和个人选择了把数据外包给云服务提供商。为了保障数据的安全和用户的隐私,数据通常是以密文的形式存储在云服务器上。然而,从实用性考虑,密文存储给数据检索带来了极大的挑战。如何对云服务器上的密文数据进行高效且安全地搜索极具研究价值。可搜索加密技术应运而生,它在保证数据机密性的同时,实现了对密文的检索。可搜索加密分为对称可搜索加密和公钥可搜索加密。与对称可搜索加密技术相比,公钥可搜索加密技术更具实际意义,它允许数据使用者直接对密文进行搜索,并不需要与数据拥有者进行交互。由于云服务器是不可信的,因此对搜索结果的有效性进行验证十分必要。此外,在云计算环境中,实现针对云存储的细粒度访问控制机制也非常重要。然而,已有的大多数公钥可搜索加密方案都无法对服务器返回的搜索结果进行验证,也没有实现细粒度访问控制机制。作为一个非常具有吸引力的密码学原语,属性基加密特别适用于云存储,它可以利用用户的属性实现细粒度的访问控制系统。在属性基加密中,数据拥有者制定访问策略并加密数据,一个用户能够解密一个密文当且仅当该用户的属性满足密文中潜在的访问策略。属性基加密机制与公钥可搜索加密技术的结合,不仅可以实现密文搜索的功能,而且可以实现针对云存储的细粒度访问控制。此外,数字签名和布隆过滤器等技术可使得用户对从云端获得的数据进行验证操作,有效地防止接收错误或者不完整的数据。对此研究具有很重要的应用价值。本文主要从安全性和可验证性方面对公钥可搜索加密技术作了深入研究,并取得了以下成果:1.提出了一种可验证的公钥可搜索加密方案。借助ELGamal签名算法对服务器返回的结果进行验证,有效地防止了服务器返回错误的结果。对比分析表明,本文提出的方案有着较高的效率和较强的安全性。2.对基于属性基加密的可验证的公钥可搜索加密方案在安全性和效率方面做了很大的改进。其一,去除了原方案中存在的安全通道;其二,在可验证性方面提出了一种不同的验证技巧。仿真实验及效率分析表明,本文的方案具有较高的效率及其安全性,特别适用于实际应用。