优文推荐 | 支持快速范围搜索的公钥可搜索加密方案

文摘   科技   2024-11-15 09:34   陕西  


NO.1 论文简介


近年来,云存储服务逐渐成为数据存储的主流方式,但同时也带来了数据隐私保护的挑战。公钥可搜索加密技术允许用户在加密数据上执行关键词搜索,而无需解密数据,从而在保护隐私的同时提供了数据检索的便利,因此得到了广泛应用。但目前大多数可搜索加密方案存在范围搜索效率低与难以抵御关键字猜测攻击的问题。为解决这一问题,利用0-1编码构造了一种支持高效范围搜索的公钥可搜索加密方案,并引入公钥认证使发送者与接收者两方协同加密,防止第三方构造有效密文与陷门,以保证方案的安全性。为提高搜索计算的效率,利用陷门搜索记录构建密文索引,对新旧陷门的搜索范围进行比较并结合密文索引,可减少需比对密文数量,从而实现快速搜索。安全分析表明,该方案可以抵御云服务器的关键字猜测攻击,实验结果表明,该方案的密文索引能有效提高密文搜索的效率。

NO.2 主要贡献


本文提出了一种支持快速范围搜索的公钥可搜索加密方案,主要工作如下:

(1)基于0-1编码构建出范围可搜索加密方案;

(2)通过搜索陷门的查询结果构建密文索引,在后续搜索中通过新旧搜索陷门范围比较计算与密文陷门匹配计算相结合的搜索方法,可降低密文搜索的计算量,从而提高方案的计算效率;
(3)在内部服务器唯密文攻击下,对方案的安全性进行证明;
(4)对本文方案进行理论分析与仿真实验,分析了使用0-1编码的范围搜索方法优于传统方法进行范围搜索的条件,以验证其高效性。

NO.3 研究结论


本文提出了一种支持快速范围搜索的公钥可搜索加密方案。首先,该方案使用0-1编码将范围值大小关系的比较问题转换为确定集合上是否存在交集的问题,并在此基础上构建了一种快速搜索算法,有效地提高了范围搜索的计算效率。其次,方案中引入公钥认证加密防止攻击者伪造密文与陷门,从而使攻击者无法发起关键字猜测攻击。最后,在理论上证明了该方案在面对半诚实内部服务器攻击时是安全的,从性能分析来看,该方案相比现有的范围可搜索加密方案有着更高的计算效率。该方案一定程度上解决了云上数据的安全隐私和可用性问题。

NO.4 论文资助


  • 广西自然科学基金(2022GXNSFBA035650)

  • 广西自然科学基金(2019GXNSFGA245004)

  • 广西科技计划项目(桂AA22068067)

  • 国家自然科学基金(61962012)

  • 鹏城实验室重大任务项目(PCL2022A03)

NO.5 作者介绍


丁  勇:2005年毕业于中国西安电子科技大学通信工程学院,获密码学博士学位。2008年至2009年,任香港城市大学计算机科学研究员。现为桂林电子科技大学计算机与信息安全学院,及香港大学高等教育学院网络空间技术研究所的教授,目前的研究兴趣为密码学和信息学。


文能翔:2024年毕业于桂林电子科技大学,数学与计算科学学院,获硕士学位。目前研究方向为属性加密,可搜索加密。


王海燕:2017年毕业于中国科学院信息工程研究所,信息安全国家重点实验室,获密码学博士学位。目前就职于中国深圳鹏城实验室新型网络研究部,研究方向为网络空间安全与密码学。


罗富财:2019年毕业于中国科学院网络安全学院,信息安全国家重点实验室,获网络安全专业博士学位。现任中国深圳鹏程实验室网络空间安全研究中心博士后,目前的研究方向集中在属性加密、代理重加密、函数加密等方向。




·引用格式·


丁勇, 文能翔, 王海燕, 罗富财. 支持快速范围搜索的公钥可搜索加密方案(2024) [J/OL]. 西安电子科技大学学报, [2024-10-09]. https://doi.org/10.19665/j.issn1001-2400.20240908



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https://link.cnki.net/doi/10.19665/j.issn1001-2400.20240908

   编辑:许瀚樱

校对:杨   薇

   审核:牛姗姗


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