[发明专利]一种云计算中安全最近邻检索方法

摘要

本发明属于云计算、信息安全技术领域，公开了一种云计算中安全最近邻检索方法，所述云计算中安全最近邻检索方法采用Voronoi图对2‑D空间划分；采用两个数组构建单窝布鲁姆过滤器和多窝鲁姆过滤器两种安全数据结构。本发明为了保证数据的安全性，将2‑D安全最近邻查询问题转为判断点是否在某个范围内的问题，进而转化为了两个集合是否相交的问题。本发明基于Voronoi图的2‑D空间划分方案、单窝布鲁姆过滤器和多窝布鲁姆过滤器两种数据结构，保证服务器在不知道数据真实值和查询的真实值的情况下正确的进行最近邻查询，满足IND‑CPA安全要求，并且达到亚线性级查询时间。

主权项

一种云计算中安全最近邻检索方法，其特征在于，所述云计算中安全最近邻检索方法采用Voronoi图对2‑D空间划分；采用两个数组构建单窝布鲁姆过滤器和多窝鲁姆过滤器两种安全数据结构；所述Voronoi图对2‑D空间划分记2‑D空间数据集S＝{d1,d2,···,dn}，2‑D空间为Ω；具体包括：第一步，根据已有数据集S，构建出Voronoi图V，V由n个不相交的凸多边形构成，记为{P1,P2,···,Pn}；第二步，待划分的区域为R，R的初始值为Ω，随机选取x维或者y维，把R划分为两个矩形R1和R2，保证max(P(R1∩Ω),P(R2∩Ω))最小，其中P(Ri∩Ω)表示Ω中被Ri覆盖的凸多边形的个数，i＝1或i＝2；第三步，递归执行第二步，对于每个矩形R，和划分后的矩形R1，R2满足以下条件：max(P(R1∩Ω),P(R2∩Ω))＝P(R)，则终止划分，其中P(R)表示Ω中被R覆盖的凸多边形的个数；采用Q和D表示两个数组，长度都为nc，Q用来构建布鲁姆过滤器，D用来构建布鲁姆过滤器，Sq表示待存入Q中的元素集合，Sd表示待存入D中的元素集合；nc≥1.2×|Sq|；用H1,H2,···,Hm表示m个hash函数(m≥2)，对于一个输入的元素，每个hash函数都输出[0,nc－1]中的一个位置ID，用h1,h2,···,hk表示另外k个不同的hash函数，对于一个输入的元素，输出[0，w‑1]中的一个位置ID，其中w表示一个整数的位数。