[发明专利]保护数据机密性的密态知识图谱的存储构建及检索方法

权利要求书

1.一种保护数据机密性的密态知识图谱的存储构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将属性图数据模型转化为键-值数据模型；

S2、对键-值数据中的键进行排序，为每对键-值生成Pos值；

S3、为每对键-值中的键生成一对陷门，用于密态索引的构建和检索；

S4、对每对键-值数据分别进行非确定性加密；

S5、基于加密后的键-值数据、Pos值以及陷门，在数据存储端中构建密态索引以及数据持久化。

2.根据权利要求1所述的保护数据机密性的密态知识图谱的存储构建方法，其特征在于，步骤S1中，将属性图数据模型转化为键-值数据模型的方法包括：将属性图的顶点存储为键-值对的形式，对应的键为第一字段组拼接形成的二进制串，值为实体属性的序列化，所述第一字段组包括顶点名称长度和顶点名称。

3.根据权利要求2所述的保护数据机密性的密态知识图谱的存储构建方法，其特征在于，步骤S1中，将属性图数据模型转化为键-值数据模型的方法还包括：将属性图的边存储为键-值对的形式，对应的键为第二字段组拼接形成的二进制串，值为关系属性的序列化；所述第二字段组包括关系中的一端实体的实体名及字节长度、边的类型、关系类型标志及字节长度、计数器、关系中的另一端实体的实体名及字节长度，其中边的类型若大于0则表示出边，小于0则表示入边，计数器用于区分两个实体之间多个相同的关系。

4.根据权利要求1所述的保护数据机密性的密态知识图谱的存储构建方法，其特征在于，步骤S2中，根据键来为键-值对进行排序，并为排序后的的每个键-值对分配有序的Pos值，该Pos值在DataBucket将作为加密数据的索引。

5.根据权利要求4所述的保护数据机密性的密态知识图谱的存储构建方法，其特征在于，步骤S3中，利用HMAC-SHA256算法作为一个伪随机数生成器来生成伪随机数：将密钥K和键-值对中的键作为输入，以一个伪随机数作为输出，将该伪随机数拆分成IndexKey和DataKey作为该键的一对陷门。

6.根据权利要求5所述的保护数据机密性的密态知识图谱的存储构建方法，其特征在于，步骤S5中，对于获取得到的陷门对IndexKey和DataKey，将IndexKey作为密钥，将字符串“Index”作为HMAC-SHA256算法的输入，并将输出作为存储分区IndexBucket中的键；将DataKey作为密钥，将Pos值进行非确定性加密得到Epos值，并将加密后的数据作为IndexBucket中的值；至于DataBucket分区，则将Pos值和S4步骤中所产生的加密数据分别作为键和值进行存储。

7.一种保护数据机密性的密态知识图谱的检索方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、为待检索实体/顶点生成一个检索键，并针对该检索键生成一对陷门；

S2、利用陷门在密态索引中进行密态检索，将获取到的密态键-值对返回；

S3、将获取到的密态键-值对解密，并根据解密后的键与检索键进行字节匹配；

S4、利用该检索键以及陷门获取到Pos值，通过该Pos值利用键-值数据库的Next操作，检索到下一个更大Pos值的密态键-值并返回；

S5、将获取到的密态键-值对解密，并根据解密后的键与检索键进行字节前缀匹配，将检索键替换为解密后的键；

S6、重复S4-S5的步骤，直到前缀匹配不成功，检索到的所有键-值对将表示一个顶点及其相邻的边，即一个实体以及其关联的所有关系。

8.根据权利要求7所述的保护数据机密性的密态知识图谱的检索方法，其特征在于，步骤S3、S4和S5中，键-值检索方法为：针对检索键生成陷门对IndexKey和DataKey，将IndexKey作为密钥，将字符串“Index”作为HMAC-SHA256算法的输入，并通过输出的Index检索到对应的Epos值；将DataKey作为密钥对Epos值进行解密，得到解密后的数据即Pos值，通过Pos值检索到所要检索的密态数据。