[发明专利]一种云环境中基于中文的可搜索加密方法

说明书

本发明公开了一种云环境中基于中文的可搜索加密方法，基于PEKS方案以及布隆过滤器得特性来完成动态可搜索加密方案，在非安全信道下完成密文搜索功能，支持基于公钥可搜索加密方案的模糊关键字搜索，支持中文的多关键词搜索，动态添加删除文档中的关键字。本发明通过构建查询向量与文件向量进行内积运算完成模糊搜索匹配功能，引入向量计算文档所含关键字与查询陷门关键字的相似度权重，实现密文检索的功能以及模糊搜索的功能；采用了服务器与用户双密钥对的方式使得密文关键字能够在公共信道进行安全传输；使用哈希函数以及伪随机函数使得该方案能够有效的抵抗选择关键词攻击，实现了云服务器半可信的情况下实现对密文的搜索。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及一种云环境中基于中文的可搜索加密方法。

背景技术

目前，随着人们在云端存储数据的不断普及，人们把越来越多的数据存储到云端的同时，其数据的安全性与可靠性就受到了前所未有的关注程度。虽然利用加密技术将文件加密存储于云端可有效的保证数据的保密性，但是通过这种方式用户的数据则丧失了许多的可操作性。例如，对文件进行搜索仅仅只需将关键字直接进行匹配即可，但对于加密后的数据，则无法进行这种操作。因此，为了能够提供密文搜索方法，大量的可搜索加密方式孕育而出，不过目前所提出可搜索加密方法主要是基于英文单词来进行的，并且多数方案都是仅仅支持精确搜索方案以及单关键词搜索。

对于实际使用的系统的需求来说，往往希望搜索的内容不仅仅是单个的，更希望是通过多个关键字进行联合的搜索。与此同时，在进行搜索操作时，又是会产生一些细微的文字格式或者输入错误，但是通常的精确搜索无法容忍这种错误的出现，导致了搜索系统可用性的大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种云环境中基于中文的可搜索加密方法，旨在解决搜索系统可用性较差的问题。

本发明是这样实现的，一种云环境中基于中文的可搜索加密方法，所述云环境中基于中文的可搜索加密方法基于PEKS方案以及布隆过滤器得特性来完成动态可搜索加密方案，在非安全信道下完成密文搜索功能，支持基于公钥可搜索加密方案的模糊关键字搜索，支持中文的多关键词搜索，动态添加删除文档中的关键字；

首先数据所有者拥有需要上传到云服务器端的文件数据集F，文件数据集F中的所有文件都由数据所有者使用加密算法进行加密，加密后形成加密文件集合C，数据所有者需要对文件数据集F中的文件进行关键字的提取，对所提取出来的关键词通过可搜索加密方式对其进行加密处理，然后将加密后的文档集合C以及密文关键字Enc(w)上传到云端服务器，并构建索引；

其次授权用户通过关键词搜索云服务器端的密文时，首先通过搜索处理方式对关键词进行处理，生成相关联的搜索陷门信息T，然后将搜索陷门T通过查询请求发送给云服务器端；云服务器通过规则对从授权用户那得到的陷门信息进行处理，与云服务器端的索引信息进行匹配，当匹配到相关的关键词后，返回相关的加密文件集合到授权用户；

最后，授权用户将云服务器返回的加密文件进行解密得到明文的文件内容。

进一步，所述云环境中基于中文的可搜索加密方法具体包括：

步骤一，系统初始化，输入安全参数λ，根据安全参数λ生成系统公共参数PP；

步骤二，密钥生成，数据拥有者根据公共参数PP分别在云服务器端以及授权用户端生成服务器密钥对SK＝[SK_priv,SK_pub]，其中SK_priv表示服务器的私钥，SK_pub表示服务器的公钥，授权用户端生成用户的密钥UK＝[UK_priv,UK_pub]，