一种高效的支持排序的关键词可搜索加密系统研究

一种高效的支持排序的关键词可搜索

加密系统研究

张楠1,2，陈兰香1,2

（1. 福建师范大学数学与计算机科学学院，福建福州 350108；2. 福建师范大学网络安全与密码技术重点实验室，

福建福州 350108）

摘要：在密文检索研究中，为了获得更高的检索精度和支持排序，文章提出了一种基于

BM25L 模型的可搜索加密方案，并将该方案与Lucene 系统结合实现了一个密文全文检索系统

Bluce。该系统主要通过改进BM25L 模型的评分机制来优化排序结果，并对Lucene 中的明文索

引进行加密得到密文索引，从而实现高效的支持排序的关键词可搜索加密。在Bluce 中，数据

与索引使用AES 进行加密，具有较高的安全性。实验分析表明，该系统的检索结果与检索关键

词具有较高的相关性，在保证密文检索安全性的同时提高了密文检索的效率和查准率。

关键词：可搜索加密；BM25L 模型；Lucene ；评分机制；排序

中图分类号：TP309.2 文献标识码： A 文章编号：1671-1122（2017）02-0043-08

中文引用格式：张楠，陈兰香. 一种高效的支持排序的关键词可搜索加密系统研究[J].信息网络安全，

2017（2）：43-50.

英文引用格式：ZHANG Nan，CHEN Lanxiang. Research on An Efficient Ranked Keywords Searchable

Encryption System[J].Netinfo Security, 2017 (2) : 43-50.

Research on An Efficient Ranked Keywords Searchable Encryption System

ZHANG Nan 1,2, CHEN Lanxiang 1,2

(1. School of Mathematics and Computer Science , Fujian Normal University , Fuzhou Fujian 350108, China ; 2. Key Lab of Network Security and Cryptology , Fujian Normal University , Fuzhou Fujian 350108, China )Abstract: In the research of ciphertext search, to get high query precision and to support ranking, this paper proposes a searchable encryption scheme based on BM25L model, and implements a

ciphertext full text retrieval system Bluce by combining the scheme with the Lucene system. The

Bluce optimizes ranking results by improving the scoring mechanism of BM25L model and encrypts

plaintext index of Lucene to get ciphertext index, thus realizing an efficient ranked keywords

searchable encryption system. In the Bluce, the data and the index are encrypted by AES, which is very

secure. Experiment results show that the search results have high correlation with keywords, and the

system improves the efficiency and precision of the ciphertext retrieval while ensuring the security of

ciphertext retrieval.

Key words: searchable encryption; BM25L model; Lucene; scoring mechanism; ranking

收稿日期： 2016-11-24

基金项目：国家自然科学基金[61602118，61572010，61472074]；福建省自然科学基金[2015J01240]；福建省教育厅科技项目[JK2014009]；福州市科技计划项目[2014-G-80] ；福建师范大学校创新团队[IRTL1207]

作者简介：张楠（1991—），男，河北，硕士研究生，主要研究方向为云存储和存储安全；陈兰香（1979—），女，湖北，副教授，博士，主要研究方向为云存储、网络安全、存储安全和信息安全等。

通信作者：陈兰香 lxiangchen@https://www.360docs.net/doc/d77867056.html,

doi ：10.3969/j.issn.1671-1122.2017.02.007万方数据