关键字域可变的可验证密文检索
收稿日期：２０１６‐０１‐０７ 网络出版时间：２０１６‐０５‐２３
基金项目：国家８６３高技术研究发展计划资助项目（２０１５ＡＡ０１６００７，２０１５ＡＡ０１１７０４）；海峡基金资助项目（Ｕ１４０５２５５，Ｕ１１３５００２）；国家自
然科学基金资助项目（６１３７００７８，６１３０９０１６）；长江学者与创新团队发展基金资助项目（ＩＲＴ１０７８）
作者简介：苗银宾（１９８８－），男，西安电子科技大学博士研究生，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｙｂｍｉａｏ＠ｓｔｕ．ｘｉｄｉａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ．
通信作者：马建峰（１９６３－），男，教授，博士，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｊｆｍａ＠ｍａｉｌ．ｘｉｄｉａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ．
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１０７６．ＴＮ．２０１６０５２３．１７２７．０２０．ｈｔｍｌｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１‐２４００．２０１７．０１．０１０
关键字域可变的可验证密文检索
苗银宾１，马建峰２，３，刘志全２，魏福山１，王绪安１
（１．西安电子科技大学通信工程学院，陕西西安 ７１００７１；２．西安电子科技大学计算机学院，陕西西安
７１００７１；３．西安电子科技大学网络与信息安全学院，陕西西安 ７１００７１）
摘要：最新的可搜索加密技术允许云租户通过关键字在密文上进行查询．而在实际应用中恶意云服务提
供商可能返回错误或者伪造搜索结果致使数据完整性遭到破坏，且现有的大部分可搜索加密方案关键字
域是固定的．针对这些问题，笔者借用非对称双线性对设计一种关键字域可变的可验证密文检索的密码学
原语，通过安全分析证明文中方案能够同时保证数据机密性、完整性及抗选择关键字攻击．此外，在实际数
据集的实验结果表明该方案在实际应用中是可行的．
关键词：可搜索加密；关键字域可变；可验证检索；数据完整性；选择关键字攻击
中图分类号：ＴＮ９１８．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１‐２４００（２０１７）０１‐００５２‐０７
Ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅｓｅａｒｃｈｏｖｅｒｅｎｃｒｙｐｔｅｄｄａｔａｗｉｔｈａｖａｒｉａｂｌｅｋｅｙｗｏｒｄ‐ｆｉｅｌｄ
ＭＩＡＯＹｉｎｂｉｎ１，ＭＡＪｉａｎｆｅｎｇ２，３，ＬＩＵＺｈｉｑｕａｎ２，ＷＥＩＦｕｓｈａｎ１，ＷＡＮＧＸｕ摧ａｎ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖ．，Ｘｉ摧ａｎ ７１００７１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖ．，Ｘｉ摧ａｎ ７１００７１，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｙｂｅｒ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖ．，Ｘｉ摧ａｎ ７１００７１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅｌａｔｅｓｔｓｅａｒｃｈａｂｌｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ（ＳＥ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｌｌｏｗｓｃｌｏｕｄｃｌｉｅｎｔｓｔｏｃｏｎｄｕｃｔｔｈｅｓｅａｒｃｈｑｕｅｒｙｏｖｅｒｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｋｅｙｗｏｒｄｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｍａｌｉｃｉｏｕｓｃｌｏｕｄｓｅｒｖｉｃｅｐｒｏｖｉｄｅｒ（ＣＳＰ）ｍａｙｒｅｔｕｒｎｉｎｃｏｒｒｅｃｔｏｒｆｏｒｇｅｄｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｗｈｉｃｈｌｅａｄｔｏｄａｔａｉｎｔｅｇｒｉｔｙｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｓｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄｍｏｓｔｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇＳＥｓｃｈｅｍｅｓｈａｓａｆｉｘｅｄｋｅｙｗｏｒｄ‐ｆｉｅｌｄ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｖｉｓｅｓａｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃｐｒｉｍｉｔｉｖｅｃａｌｌｅｄｖｅｒｉｆｉａｂｌｅｓｅａｒｃｈａｆｔｅｒｅｎｃｒｙｐｔｅｄｄａｔａｗｉｔｈｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｋｅｙｗｏｒｄ‐ｆｉｅｌｄｓｃｈｅｍｅｔｈｒｏｕｇｈａｎａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｂｉｌｉｎｅａｒｍａｐ．Ｆｏｒｍａｌｓｅｃｕｒｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｏｕｒｓｃｈｅｍｅｃａｎｇｕａｒａｎｔｅｅｄａｔａｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙａｎｄｉｎｔｅｇｒｉｔｙｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ａｎｄｒｅｓｉｓｔｔｈｅｃｈｏｓｅｎｋｅｙｗｏｒｄａｔｔａｃｋ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｖｅｒｔｈｅｒｅａｌ‐ｗｏｒｌｄｄａｔａｓｅｔｓｈｏｗｔｈａｔｏｕｒｓｃｈｅｍｅｉｓｆｅａｓｉｂｌｅｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ： ｓｅａｒｃｈａｂｌｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ；ｖａｒｉａｂｌｅｋｅｙｗｏｒｄ‐ｆｉｅｌｄ；ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅｓｅａｒｃｈ；ｄａｔａｉｎｔｅｇｒｉｔｙ；ｃｈｏｓｅｎｋｅｙｗｏｒｄａｔｔａｃｋ
云存储［１］
作为云计算模式下最有发展前景的技术之一，由于其方便快捷的特性和灵活的收费方式，使得越来越多的企业和用户将大量数据外包给诚实但好奇的云服务提供商（ＣｌｏｕｄＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｖｉｄｅｒ，ＣＳＰ）．它不仅实现了云租户随时随地访问远程数据，而且能减少云租户的本地计算和维护开销．云存储带来便利服务的同时也产生了严峻的安全隐患，因此如何避免敏感数据遭到机密性破坏和隐私泄露已成为亟需解决的棘手问题．加密技术在保障外包数据安全性和隐私的同时，也给实现密文检索带来巨大挑战；而将所有密文下载
２０１７年２月
第４４卷 第１期 西安电子科技大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩＤＩＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｆｅｂ．２０１７Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．１万方数据