可搜索加密机制研究与进展
改进的可搜索对称加密
改进的可搜索对称加密改进的可搜索对称加密可搜索对称加密:改进的定义和高效的构造可搜索对称加密(SSE)允许一方通过一种私有的方式把数据的存储转移到另一方，同时保持它能够有选择性地搜索。
这个问题已经是积极研究的重点，并且几个安全定义和构造已经被提出。
在本章我们开始回顾现有的安全概念，并且提出新的，更强的安全定义。
然后我们介绍在我们新的定义下显示安全的两个构造。
有趣的是，除了满足更强的安全保证，我们的构造比先前的构造更高效。
此外，对可搜索对称加密的研究以前只考虑在数据的所有者具有提交搜索查询能力的环境下。
我们考虑自然延伸，所有者以外的其他各方的任意组可以提交搜索查询。
我们正式定义在这种多用户下的可搜索对称加密，并提出一种高效的构造。
私钥存储外包，允许无论是有限的资源或是专业知识有限的客户，在低成本由于常规密钥加密是可以防止搜索加密下的大量的对称加密数据的存储和分发。
数据之一，因此客户也失去了有选择的检索自己数据段的能力。
为了解决这个问题，提出了几种技术，提供了具有搜索功能的对称加密;这种构造通常称为搜索加密。
搜索加密的领域已经被DARPA作为技术进步之一被支持，可用于保持在信息聚合系统中隐私和国家安全需求的平衡。
提供具有搜索功能的对称加密的方法之一就是根据一个所谓的安全索引，索引是一个存储文档集的数据结构，同时支持高效的关键字搜索，即给定一个关键字，索引将会返回包含关键字的文档中的文档识别符。
通俗的说，一个索引是“安全”的，如果对一个关键字的搜索操作，用户只能拥有关键字的一个“活门”，ww 并且这个活门只能生成一个密钥。
没有知识的活门，是指索引不泄露有关其内容】中Goh表明，可以根据如上所述的一个安全索引，建立的信息。
如文献【23一个对称搜索加密方案:客户端索引和加密它的文档集，并且发送包括加密数据的安全索引给服务器。
要搜索一个关键字，客户端生成并且发送一个关键字ww 的一个活门，服务器使用搜索操作，恢复适当的(加密)文档的识别符。
可搜索加密机制研究与进展
中图法分类 号：Ｔ Ｐ ３ ０ ９ 文献标识码 ： Ａ
中 文 引 用格 式 ：沈 志 荣 ， 薛巍 ， 舒继武． 可 搜 索 加 密机 制 研 究 与 进 展． 软件学报， ２ ０ １ ４ ， ２ ５ （ ４ ） ： ８ ８ ０ － ８ ９ ５ ．ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｊ ｏ ｓ ． ｏ ｒ ｇ ． ｏ ｎ ／
沈 志 荣 ，薛 巍１ ， ２ ，舒 继 武１ ， ２
（ 清 华大学 计算机科 学与技 术系， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ４ ）
（ 信 息科学 与技术 国家 实验室（ 清 华大学） ， 北 京 １ ０ ０ ０ ８ ４ ）
通讯 作者：舒 继武， Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｓ ｈ ｕ ｊ ｗ＠ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
Ｓ ＨＥ Ｎ Ｚｈ ｉ ． Ｒｏ ｎ ｇ ， ＸＵＥ Ｗｅ ｉ ， Ｓ ＨＵ Ｊ ｉ ． Ｗｕ ，
（ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ｅ ０ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） （ Ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ） ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ： Ｓ Ｈ Ｕ Ｊ ｉ — Ｗｕ ， Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｓ ｈ ｕ ｊ Ｗ＠ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ａ
云中基于内积加密的可搜索加密研究
云中基于内积加密的可搜索加密研究云中基于内积加密的可搜索加密研究近年来，随着云计算和大数据的快速发展，云存储的安全性和隐私问题成为了研究的热点。
在云计算环境中，用户通常将数据存储在云端，但是一旦数据存储在云中，用户就失去了对数据的直接控制权。
此外，为了提供更加便捷的数据访问和使用，用户需要将数据存储在云中可供搜索的状态。
然而，传统的搜索方法会暴露用户的数据隐私，如果没有合适的加密措施，敏感数据有可能被未经授权的用户或者恶意攻击者获取。
为了解决这一问题，云中基于内积加密的可搜索加密（SE）应运而生。
SE可以将数据在云中加密存储，并且在不泄露用户隐私的前提下，实现在加密状态下进行高效的搜索和计算。
而内积加密是一种重要的加密技术，可以实现对数据的高效存储和计算。
在云中基于内积加密的可搜索加密研究中，有几个关键的问题需要解决。
首先是加密方案的安全性。
加密方案应当能够抵抗各种类型的攻击，例如字典攻击、选择明文攻击等。
其次是加密方案的效率。
由于云计算的大规模性质，加密方案应当具备高效的搜索和计算能力，以满足快速响应和大规模数据处理的需求。
此外，加密方案还需要考虑用户的搜索隐私，既要保护用户数据免受未经授权的访问，也要满足用户对搜索结果的隐私保护需求。
目前，已经有一些基于内积加密的可搜索加密方案被提出。
其中，有基于陷门可搜索加密的方案，通过使用陷门来实现在加密状态下的搜索。
还有基于乘法同态加密的方案，通过对数据进行加密和计算，实现在加密状态下进行搜索和计算。
同时，也有一些基于属性加密的方案，通过为每个关键词分配属性标签，将搜索关键词与已加密的数据进行匹配。
然而，这些方案仍然存在一些问题。
首先，一些方案的安全性有待进一步的验证。
在设计和实现加密方案时，需要考虑各种攻击场景，并通过严格的数学证明来保证方案的安全性。
其次，一些方案的效率仍然较低，不能满足大规模数据处理和快速响应的要求。
对于云计算环境而言，高效的加密和搜索计算是至关重要的。
数据加密技术的进展与应用
数据加密技术的进展与应用随着空间信息化技术的迅速发展，人们对数据加密技术的需求不断增加。
数据加密技术被广泛应用于信息安全领域，以保障越来越多的数据的安全性，其技术也在不断地升级和改善。
本文将对当前数据加密技术的进展和应用进行分析，并探讨未来数据加密技术的发展趋势。
一、数据加密技术的发展现状1. 对称加密算法对称加密算法是一种加密和解密使用相同密钥的算法。
传统对称加密算法如DES、3DES等，由于它们的密钥体积太小，无法应对复杂和多变的加密需求，因此逐渐被替代。
目前，AES算法已成为最常用的对称加密算法之一，其密钥长度达到了256位，大大增强了密码的强度。
2. 非对称加密算法非对称加密算法是一种加密和解密使用不同密钥的算法。
RSA算法是最常见的非对称加密算法，其可靠性与安全性得到了广泛认可。
在RSA算法的基础上，出现了基于椭圆曲线的非对称加密算法，更进一步增强了安全性，防止了量子计算机的攻击。
3. 哈希加密算法哈希加密算法是一种把任意长度的消息压缩到固定长度的算法，常用于数字签名等领域。
SHA、MD5算法是常见的哈希加密算法，虽然它们在信息安全领域拥有很高的地位，但仍面临着碰撞攻击、余弦震荡等风险。
二、数据加密技术的应用现状1. 移动互联网随着手机用户数量的不断增加，移动互联网的安全风险也日益增加。
为此，各大手机厂商积极探索并引入了先进的加密技术，如Apple Pay、支付宝等移动支付方式，以及包括SSL、TLS、IPSec等在内的加密协议，从而为用户提供了安全可靠的移动支付和通信方式。
2. 云计算数据在云端不断流转，需要有更可靠的安全机制来保障用户存储的数据安全。
针对云计算环境中的安全问题，云服务提供商和云安全厂商相继推出了责任分离、加密分离、数据流自主控制等方案，加强了云计算的可靠性和安全性。
三、数据加密技术的未来发展1. 可搜索加密技术可搜索加密技术是通过将数据进行加密和分割，以实现在不泄露数据内容的情况下进行关键字搜索。
云计算环境下可搜索加密算法的研究
云计算环境下可搜索加密算法的研究最近几年,在云计算的迅猛发展模式下,越来越多的个人用户和企业开始倾向于将大量数据信息外包到云环境中,这样做不仅减轻了本地计算机的管理负担,而且使其享受到更加便捷的服务。
然而,为了确保敏感信息不会泄露出去,保护数据安全和隐私性,在云服务器中存储的通常是数据的密文形式,这又使得在海量的密文数据执行检索操作比较困难。
可搜索加密技术便应运而生,它是一种使用户直接面向密文进行关键字检索的方法,它的灵活使用能够让用户在大规模的数据中提取到自己感兴趣的那部分文件,为信息查找带来了巨大的便利性,因此成为云计算中的一个研究热点。
可搜索加密技术能够使用户节省许多本地的存储空间和网络开销,同时由于云服务器具有强大的计算能力,可以利用这个特点在密文中查找用户输入的关键字,且服务器不会获得任何明文信息。
因此,设计高效的可搜索加密方案能够在很大程度上节省开销,提升系统的可用性。
本文通过前期对现有的可搜索加密技术深入的调研之后,首先提出一个基于关键字的支持排序的可搜索方案,该方案利用倒排列表建立安全索引,利用相关性分数对文件和关键字的关联程度进行排序,从而达到排序的目的,然而,该方案需要发送两次搜索请求,且只能进行精确关键字查找。
为了改善该模型的缺陷,本文又设计出一种新的基于云计算环境能同时支持排名和模糊检索的对称可搜索加密方案,解决的关键问题是:首先,为了解决用户输入过程存在差错的问题,合理地设计出安全索引的数据结构和陷门生成算法以支持密文搜索中的模糊关键字查询。
其次,为了提升用户体验度,减少用户端通信资源和计算资源的消耗,本文基于可搜索加密的系统模型提出一个能够将搜索结果按照与文件的相关度进行排序的算法,使服务器仅返回用户最感兴趣的top-k文件。
最后,本文证明了所提方案满足的安全性定义,包括该搜索方案对于搜索隐私具有安全性、一对多保序映射具有安全性以及排序关键字搜索具有安全性。
通过对本文云计算环境中的可搜索加密算法进行仿真实验,并对仿真结果进行分析总结,得出本文提出的方案在构建索引和执行检索时的效率有了显著的提升。
公开可验证的动态可搜索加密技术研究
公开可验证的动态可搜索加密技术研究公开可验证的动态可搜索加密技术研究概述随着大数据时代的到来，数据的存储和处理成为了一项重要任务。
然而，数据的隐私和安全性也越来越引起人们的关注。
动态可搜索加密技术应运而生，它为用户提供了在云环境中对数据进行搜索和操作的能力，同时保护了数据的隐私性。
本文将探讨公开可验证的动态可搜索加密技术的研究进展和应用。
动态可搜索加密技术简介动态可搜索加密技术（Dynamic Searchable Encryption, DSE）是指用户可以在将数据存储在云服务器上的同时，对数据进行加密和搜索的一种安全保护技术。
与传统的加密方式不同，DSE能够实现在加密状态下对数据进行搜索、删除和插入等操作。
它适用于云存储等场景，可以帮助用户在保护隐私的同时享受便捷的数据搜索服务。
公开可验证的DSE技术公开可验证的DSE技术是在动态可搜索加密的基础上进行进一步拓展的一种技术，它保证了数据搜索的安全性和完整性。
由于云服务器是一个半可信的环境，用户需要确保云服务器不会篡改或泄露其数据。
而公开可验证的DSE技术能够通过使用公开可验证加密技术和数据结构的方式，使用户能够验证数据是否被修改或伪造，从而保护数据完整性。
公开可验证的DSE技术有两个主要的组成部分：可验证搜索和可验证更新。
可验证搜索确保了云服务器返回的搜索结果是正确的，没有被篡改的。
可验证更新则保证了用户可以在云服务器上正确地插入、删除和修改数据，同时保证数据的完整性。
研究进展和应用在研究方面，公开可验证的DSE技术已经取得了一些重要进展。
目前，已经提出了一些基于树结构的可验证DSE方案，如基于Merkle-Tree的方案和基于Bloom Filter的方案。
这些方案通过使用不同的加密和哈希算法，实现了对数据搜索和更新的验证。
在应用方面，公开可验证的DSE技术有广泛的应用前景。
首先，它可以应用于云存储服务中，保护用户数据的隐私和完整性。
其次，它可以应用于医疗健康领域，保护患者的隐私和个人信息。
物联网环境下的数据加密与隐私保护技术研究
物联网环境下的数据加密与隐私保护技术研究随着物联网（IoT）技术的快速发展，大量设备和传感器的互联已经成为现实。
然而，物联网环境中产生的大量数据也给数据安全和隐私保护带来了巨大的挑战。
为了确保物联网环境下的数据安全，数据加密和隐私保护技术变得尤为重要。
本文将重点介绍物联网环境下的数据加密和隐私保护技术的研究现状和发展趋势。
一、物联网数据加密技术研究在物联网环境中，数据加密技术用于保护数据的机密性和完整性，以防止非授权访问和篡改。
目前，常用的物联网数据加密技术主要包括对称加密和非对称加密。
1. 对称加密算法对称加密算法使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
这种算法的优势在于加密和解密速度快，适合处理大量的数据。
然而，对称密钥的分发和管理成为了一个挑战。
针对这个问题，密钥管理方案的研究成为了一个热点。
研究人员提出了基于身份的密钥协商、基于属性的加密等新的密钥管理方案，以提高对称加密算法的安全性。
2. 非对称加密算法非对称加密算法使用公钥和私钥对数据进行加密和解密。
这种算法的优势在于密钥分发和管理相对简单，但加密和解密速度较慢。
为了提高非对称加密算法的运行效率，研究人员提出了基于椭圆曲线的非对称加密算法和基于哈希函数的加密算法等新的方法。
二、物联网隐私保护技术研究物联网环境中的隐私保护技术旨在保护用户个人信息和敏感数据的隐私，防止被未经授权的实体获取和利用。
以下是物联网隐私保护技术的几个方面：1. 数据脱敏数据脱敏是一种常用的隐私保护技术。
通过去除或替换敏感信息，如姓名、地址、身份证号码等，保护用户的隐私。
数据脱敏技术可以通过匿名化、泛化、删除等方式来实现。
2. 匿名通信匿名通信技术可以防止信息的发送者和接收者被第三方实体追踪和识别。
基于匿名通信的隐私保护技术包括可信的多跳转发、混淆路由、广播通信等。
这些技术可以在物联网环境中提供匿名通信服务，保护用户的身份隐私。
3. 访问控制访问控制是保护物联网环境中数据隐私的重要手段。
基于可搜索加密技术的云数据隐私保护研究
基于可搜索加密技术的云数据隐私保护研究近年来，随着互联网和云技术的不断发展，越来越多的个人数据和企业数据被存储在云平台上。
虽然云计算技术使得数据的存储和处理更加便捷，但也带来了数据隐私面临的巨大挑战。
在云计算环境下，数据传输与存储过程中的威胁主要包括数据泄露、数据篡改、数据丢失等方面。
为了保护用户的数据隐私，需要采用可搜索加密技术来实现加密存储和搜索。
一、可搜索加密技术介绍可搜索加密技术是一种新型的加密技术，是对传统加密技术的进一步完善和发展。
在可搜索加密技术下，数据仍然可以加密存储，但用户可以根据自身需要，通过搜索关键字等方式，快速查询到需要的信息。
同时，可搜索加密技术可以保证数据的隐私性和完整性，从而有效保护数据隐私。
在可搜索加密技术中，需要实现以下功能：1. 数据加密：将数据以某种方式加密存储在云端，确保数据的机密性。
2. 搜索加密：通过一定的技术手段将关键词和查询请求加密，使得云平台中的数据不会被攻击者获得。
3. 搜索匹配：在加密的数据集中找到包含搜索请求的加密数据，保证查询请求得到响应。
4. 结果正确性：确保查询结果是正确的，保证数据的完整性。
二、可搜索加密技术的实现方法可搜索加密技术目前主要有两种实现方法：基于对称加密和基于公钥加密。
1. 基于对称加密技术的实现方法是指数据与关键词都是用相同密钥进行加密/解密。
具体来说，数据在上传到云端前进行加密，然后关键词也经过加密，用相同密钥存储在云端。
用户在需要查询数据时，将关键词进行对称解密，然后云端根据解密后的关键词进行匹配查询，找到相应数据后，再通过相同密钥进行解密后返回给用户。
2. 基于公钥加密技术的实现方法是指数据和关键词使用不同的密钥进行加密/解密。
在这种方法中，数据在上传到云端之前进行加密，然后将加密后的数据和公钥存储在云端。
用户在查询时，通过公钥将关键词进行加密，然后上传到云端，云端使用私钥将其解密后进行匹配，然后再将匹配结果通过公钥加密后返回给用户。