[发明专利]一种支持语音加密搜索的云存储方法

说明书

本发明属于云存储领域，具体涉及一种支持语音加密搜索的云存储方法。用户、语音识别器以及云服务器三方通过运行密钥生成算法、加密算法、语音搜索指令生成算法、搜索加密文档算法以及本地解密算法来解决云端的语音搜索加密问题。相对于现有的文本加密搜索方式来说，语音加密搜索技术可以在任何支持语音功能的设备上执行，弱化了对键盘的依赖性，又能保证用户数据的隐私不被泄露。另外，该语音加密搜索还能对检索人的声音进行检测，排除他人模仿和电子设备录音的可能性，从而可以更好地维护用户搜索的权利。

技术领域

本发明属于云存储领域，特别涉及一种支持语音加密搜索文档的云存储的方法。

背景技术

从古到今，信息的存储方式经历了三次变化：纸质存档、本地电子存档、云存储。云存储可以将网络中各种不同类型的存储设备通过一些应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问。该系统的建立不仅能够让用户真正体会到随时随地在不同设备上查询个人数据的便利性，还在一定程度上降低了用户为维护设备而在成本方面的开销。因此，越来越多的用户倾向于将个人的数据保存到诸如Amazon S3、百度云等这样的云产品中。

然而，当数据被存储在云端后，用户也就间接失去了对数据的直接控制权。这些数据中的敏感信息常常是他人窃取的对象。为保护数据的隐私，用户通常会将数据进行加密，然后，再将密文存储在云端。但是采用何种加密算法至关重要，因为这关系到如何在加密的数据上快速准确的实现诸如搜索、比较等常规的操作运算。在搜索方面，2000年Song等首次提出对称搜索加密的概念，并给出了一个具体地实例算法。

对称搜索加密方案通常涉及用户和服务器两方。具体来说，用户首先利用安全的对称密码算法对明文文档D进行加密，然后将对应的加密结果C上传到服务器上。如果不考虑云端空间占用率的情况，用户还可为明文文档D产生一个加密的搜索索引I，并将该索引I连同密文文档C一起存储在服务器上。当用户想要查询包含关键词w的文档时，用户首先利用自己的密钥在本地为关键字w生成一个搜索指令t(w)，然后将该搜索指令t(w)发送给服务器。云端服务器接到搜索指令t(w)后，在无索引I的情况下，服务器利用t(w)与密文文档C进行匹配测试，如果测试通过，则将对应的密文文档C返还给用户。而在索引I存在的情况下，服务器则结合t(w)和I，计算出目标文档的指针值，然后将这些指针所对应的加密文档C返还给用户。最后，用户收到C后，利用自己的密钥，本地解密密文C即可。

对称搜索加密算法自提出后，学者们的后续研究主要在搜索功能扩展、安全分析等方面。在搜索功能上，最初的对称搜索加密算法仅仅支持单关键字搜索，后来研究学者分别提出了布尔询问、模糊搜索、子集搜索、范围搜索、排序搜索等算法；在安全分析方面，研究学者主要是对现有的对称搜索加密算法的安全程度进行分析。

事实上，目前的对称搜索加密算法基本都是解决文本形式的搜索问题，这种搜索加密算法对于键盘和显示屏的依赖性很大。然而，目前仍存在一些无文本输入功能的小型智能电子设备，例如智能手环、眼镜、车载仪器等，目前这些设备还不能实现搜索加密。但是在这些设备上通常配有语音辅助工具，它可帮助用户实时地进行语音通信。2013年，谷歌工程部高级总监Scott Huffman表示未来的设备只需语音不需显示屏。

除了可以克服当前手眼需要协同合作的局限性外，语音搜索在搜索速度方面也比传统的文本输入快的多。虽然目前已存在与语音相关的搜索引擎，但是这种搜索引擎并未考虑用户查询的数据和输入的语音的隐私问题。一旦用户的语音被他人获取，在不分辨语音来源合法与否的情况下，用户云端数据的隐私很容易受到威胁。另一方面，目前的文本搜索形式还不能有效的检测输入的关键字是用户本人所输入的，还是他人输入的，但是语音却可以做到这一点。2017年，Chen等提出了一种利用磁力计精确识别语音的系统，但该系统并未解决云端的语音搜索加密问题。

针对以上问题，我们认为有必要提出一种利用语音便捷又安全的搜索云端加密电子文档的云存储方法。

发明内容