抵抗内部关键字猜测攻击的高效并行可搜索加密方案研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heheaixixi
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
随着云计算和云存储的高速发展以及日渐成熟,数据存储与使用的云端化是一个必然趋势。云计算和云存储给人们带来便利的同时,也带来了一系列的数据安全问题。采用密文存储方式,即将用户的数据加密之后再上传至云端,能有效保护用户的数据安全。但是,云端存储加密数据后,服务器面临如何检索加密数据并保证用户数据安全的问题。在这种背景下,可搜索加密技术应运而生。然而,现有的并行可搜索加密方案难以兼顾搜索效率和数据安全性。针对此问题,论文研究兼顾安全性和高效性的并行可搜索加密方案。针对单关键字可搜索加密方案无法兼顾抵抗内部关键字猜测攻击与高效搜索问题,本文提出了一种改进型的并行可搜索加密方案,重点是把关键字和加密次数一起进行加密生成关键字密文,构建一个关键字与多个密文间的关联关系,实现并行搜索,提高搜索效率。在所提出的方案中,考虑了并行搜索线数量的选取问题,通过关键字频率向量使得服务器在搜索前就获得匹配的关键字密文数量,最优化搜索效率,避免额外的计算资源浪费。同时,根据椭圆曲线的性质,将服务器多次双线性配对运算转化为数据接收方生成陷门过程中单次双线性配对运算,进一步提高搜索效率。另外,为数据发送方增加一对公私钥,发送方用接收方的公钥加密关键字时添加自己的私钥,以便抵抗内部关键字猜测攻击。理论分析与仿真结果表明,所提方案的并行搜索时间趋于常数,且满足陷门语义安全同时能够抵抗内部关键字猜测攻击,具有高数据安全性。为了实现多关键字搜索与关键字模糊搜索的功能拓展,论文提出了一种支持多关键字模糊匹配的并行可搜索加密方案。在所提出的方案中,发送方先将关键字转化为二元语法向量,采用局部敏感哈希函数将二元语法向量映射到布隆过滤器中生成索引向量,加密索引向量以实现模糊搜索;接收方采用相同方法生成陷门向量,加密陷门向量生成陷门。为每个陷门设置一条搜索线,采用并行搜索实现多条搜索线,同时搜索各个陷门匹配的关键字密文实现多关键字搜索。服务器预处理关键字密文,并采用倒排索引方式存储关键字密文与文件编号的对应关系表以提高搜索效率和减少密文存储空间。仿真结果表明,所提方案除了能够提高搜索效率、减少密文存储空间、平衡搜索效率与计算资源外,满足陷门语义安全性和关键字密文语义安全性,能够抵抗内部关键字猜测攻击。同时,支持关键字的完全匹配与部分匹配模式的变换,满足用户的特定需求。本文提出的并行可搜索加密方案,兼顾了数据安全性与数据搜索效率,在电子病历、区块链等领域具有很高的应用价值。
其他文献
互联网与移动技术的迅猛发展使教育表现出新的特征:学校传统的面对面单向传输式学习模式已经不能满足生长于数字地球上的学生的需求。混合式学习作为当前教学改革的重要方式之一,融合传统教学、在线学习优势,极大丰富课程内容,实现教学“被动接受”转向“主动参与”,培养学生创新精神和学习自主性。因此,本项研究采用文献研究法、调查研究法、行动研究法等方法,在前人研究基础上,结合BL理论构建中学信息技术课程混合式教学
学位
我国耕地土壤受重金属污染严重,铬(Cr)是我国土壤风险管控的重金属之一。水稻是我国主要的粮食作物,土壤Cr含量高会增加水稻对Cr的吸收,引起稻米Cr污染风险增加。稻田的干湿交替会影响土壤中氧气的含量,促使铁、氮、硫等元素氧化还原循环的发生,并使土壤颗粒发生释放-聚集的过程,共同影响着Cr在土壤–水界面上的赋存形态,进而决定水稻中铬的累积量。虽然目前的影响因素已经逐步明确,但是对不同来源铬污染情境下
学位
铂族元素(PGE)包括Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd六种金属元素,属战略矿产资源,主要赋存在岩浆铜镍硫化物矿床中。矿石中的PGE主要赋存于硫化物矿物内部、或是以铂族矿物(PGM)形式产出,但是,不同矿床中铂族元素在矿石中的赋存状态存在差异,造成其差异的原因及机制一直是岩浆铜镍硫化物矿床研究的主要关注问题之一。本研究选取我国金川和喀拉通克铜镍硫化物矿床作为主要研究对象,同时与南非Bushveld
学位
铁是生命所必需的重要微量营养元素。在高营养盐低叶绿素海域,海洋中可溶性铁浓度限制了浮游植物的新陈代谢和种群丰度,进而影响海洋初级生产力和全球碳循环。只有可溶性的铁能够被生物利用。然而,由于气溶胶中铁的可溶性具有较大的不确定性,定量解释实际大气向海洋输入可溶性铁的浓度水平存在很大困难。颗粒物在传输过程中可能与酸性气体(SO2、NOx、小分子有机酸等)发生大气化学反应,使铁的可溶性显著提升,因此不少学
学位
我国是世界蔗糖生产大国和消费大国,食糖总产仅次于巴西和印度,其中92%以上为蔗糖。而甘蔗作为重要的糖料作物,普遍种植于我国台风频发的热带及亚热带地区,且台风易发期恰逢作物关键物候期,所以往往面临着台风灾害高风险的困境。传统意义上的作物种植信息以及风害灾情数据普遍来源于实地统计数据,该方式不仅耗时、成本高、且具有信息滞后性,而且无法在空间上体现作物种植信息及灾情信息分布。这将不利于农业生产和气象灾害
学位
台湾东部海岸山脉上新-更新世同造山盆地记录了北吕宋岛弧与欧亚板块之间的斜向碰撞过程。随着弧陆碰撞过程的持续进行,海岸山脉侧翼的同造山盆地保存来自火山弧和中央山脉的沉积物,这些沉积物记录可以帮助我们了解台湾造山带弧陆碰撞的信息。目前关于该盆地的构造属性存在着两种绝然不同的认识,即“热”的弧前盆地和“冷”的碰撞盆地。一方面,从盆地背景、几何形态、构造、地层组成等多方面特征的综合分析该沉积盆地属于弧前盆
学位
听讲习惯不良是小学生常见的学习心理问题,直接影响了小学生学业质量和身心健康水平。如何科学测量小学生的听讲习惯,进而予以有效的训练和干预,是实施小学心理健康教育课程和改善教育教学质量急需解决的重要课题。本研究通过自编小学生听讲习惯问卷,调查、探析小学生听讲习惯的水平和特点,并开展团体辅导干预实验,探析团辅辅导对提高小学生听讲习惯水平的可行性和有效性。本研究主要包括了三个部分:研究一报告了《小学生听讲
学位
目的:探究经皮椎体后凸成形术后非手术椎体新发骨折的影响因素,指导临床开展有效预防措施。方法:自2019年9月至2021年3月,按照纳入与排除标准选取我院脊柱外科收治的120例骨质疏松性椎体压缩骨折的患者进行经皮椎体后凸成形术治疗,收集术前与术后预计纳入的各项观察指标(年龄、骨密度T值、体重指数、术后患Cobb角、术前患椎高度压缩率、术后患椎高度恢复率、是否有骨水泥泄漏);定期随访12个月,根据术后
学位
研究背景与目的:利用分子传播网络技术,构建四川南部某市1型人免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV-1)分子传播网络,分析该市HIV-1分子传播网络结构特征,并结合现场调查和社会网络分析方法构建关键人群性网络,以探索该市HIV-1的流行特征及相关影响因素,为开展艾滋病精准防控,降低艾滋病新发感染率提供依据和支持。材料与方法:1.采集该地区2016-2020年
学位
研究目的:(1)运用组轨迹模型探索四川省2008~2016年新入组治疗的成人HIV/AIDS患者抗病毒治疗(Antiretroviral therapy,ART)后的CD4+T淋巴细胞(简称“CD4细胞”)计数变化轨迹模式,以发现感染者ART后CD4细胞计数变化发展规律,掌握感染者ART后CD4细胞计数恢复的关键时间。(2)进行不同轨迹组的特征分析,以发掘不同轨迹组感染者有代表性的特征,找到需要重
学位