[发明专利]一种面向云计算的可验证单关键词Top-k检索方法

摘要

本发明公开了一种面向云计算的可验证单关键词Top‑k检索方法，包括数据上传和Top‑k检索及验证步骤，数据拥有者采用Hash消息认证编码(HMAC)机制，并根据文档与关键词的相关度得分的偏序关系，构造验证码信息，然后与文档集合一起外包存储至云端。数据使用者在执行单关键词Top‑k检索时，云服务器返回检索结果文档集合以及相应的验证码信息；数据使用者根据获得的检索结果重构验证码，实现针对检索结果的完整性验证。本发明的协议流程简单，易于实现；安全性高，能够验证检索结果文档数据是否被恶意篡改或丢弃；完成检索结果完整性验证的验证码信息的传输通信代价和重构计算代价低，有利于提高网络利用率和检索效率。

主权项

一种面向云计算的可验证单关键词Top‑k检索方法，其特征在于，包括以下步骤：数据拥有者构造验证码信息；对于关键词集合中的每个关键词，计算文档集合中每个文档与所述关键词的相关度并排序，按照相关度排序顺序构造验证码信息；数据拥有者将文档集合和验证码信息发送到云服务器，供数据使用者检索，所述云服务器处理所述数据使用者的检索请求的过程如下：S1、所述云服务器接收到所述数据使用者发来的检索指令，所述检索指令的参数为指定的文档集合、关键词和所述数据使用者需要检索的文档数量；S2、所述云服务器根据所述指定的文档集合和所述关键词计算所述指定的文档集合中与所述关键词最相关的k个文档，将所述文档添加到检索结果集合中；S3、判断所述检索结果集合中的Top‑k文档数量是否满足数据使用者需要的文档数量，如果是则将检索结果文档集合和文档对应的验证码信息一起发送至数据使用者；否则返回步骤S2；S4、数据使用者接收云服务器返回的检索结果文档集合，进行以下操作：S4‑1、提取出Top‑k文档和验证码信息；S4‑2、检查检索结果中的文档是否是k个，如果是则继续执行步骤S4‑3；否则检索结果验证失败，检索结果遭到篡改、丢弃等攻击，Top‑k检索及验证过程结束；S4‑3、数据使用者计算返回的检索结果文档和检索使用的关键词之间的相关度得分并排序，根据该顺序重构验证码信息；S4‑4、数据使用者比较云服务返回的检索结果中的验证码信息和重构得到的验证码信息是否相等，若不相等则检索结果验证失败，检索结果遭到篡改、丢弃等攻击，Top‑k检索及验证过程结束；若相等则检索结果验证通过，是真实且完整的检索结果，没有经过篡改、丢弃等攻击，Top‑k检索及验证过程结束。