一种基于zigzag解码的私人信息检索方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于zigzag解码的私人信息检索方法及系统，属于计算机技术应用领域。本发明专利技术方法包括采用(n,k)MDS码存储文件步骤；生成一个随机向量U用于检索文件f步骤；解码并获取文件f步骤。本发明专利技术还提供了一种实现所述基于zigzag解码的私人信息检索方法的系统。本发明专利技术的有益效果为：在满足允许用户下载文件且不显示正在下载哪个文件等基本安全要求的同时，其通信成本和复杂度相对较低。并且在分布式存储系统中，可以在任意n‑k个节点同时发生故障时恢复出原始文件，增加了数据存储的安全性。

Private information retrieval method and system based on zigzag decoding

The invention provides a private information retrieval method and system based on zigzag decoding, belonging to the field of computer technology application. The method of the invention includes storing the file step using (n, K) MDS code; generating a random vector U for retrieving the file f step; decoding and obtaining the file f step. The invention also provides a system for implementing a private information retrieval method based on zigzag decoding. The invention has the advantages that the communication cost and the complexity are relatively low while meeting the basic security requirements of allowing the user to download the file without displaying the document being downloaded. And in a distributed storage system, fault can occur simultaneously in any N K node to restore the original file, increase the security of data storage.

【技术实现步骤摘要】
一种基于zigzag解码的私人信息检索方法及系统
本专利技术涉及计算机技术应用领域，尤其涉及一种基于zigzag解码的私人信息检索方法，还涉及一种实现所述基于zigzag解码的私人信息检索方法的系统。
技术介绍
为了保证信息查询的安全性，通常采用私有信息检索(PIR)技术。私有信息检索可以为用户的隐私和数据安全提供保障。私有信息检索的大致过程如下：用户基于要查询的文件下标i生成k个查询请求，分别发送给k个服务器(为了隐藏i，在服务器看来，这些查询应当是关于下标i的随机函数)。各服务器根据收到的查询请求和本地数据库x计算查询结果返回给用户。最后用户根据收到的k个查询结果计算目标数据xi，现有的私有信息检索技术有主要以下几种。1、目前效率最高的计算性的PIR协议是由CarlosAguilar-Melchor和PhilippeGaborit于2007年提出的基于格的PIR协议。文章使用类似NTRU(一种公钥加密方法)的方法，对数据库服务器上的数据分块并构建矩阵形式。用户查询时首先生成若干符合一定要求的随机矩阵，然后对目标块和非目标块位置作不同的矩阵变换(乘积、替换等)，并对得到的查询矩阵再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于zigzag解码的私人信息检索方法，其特征在于包括如下步骤：S1：采用(n,k)MDS码存储文件，包括：分布式存储原始数据，将m个原始数据中的每个原始数据平均分成k个部分，然后将k部分分别存储在k个节点上，每个节点分别存储m个数据包，L表示每个数据包的长度，其中，a1,b1…表示第一个文件被分成的k部分，aij表示第一个节点存储的数据包中的数据，aij∈{0,1},i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,L；构建编码包，在原始数据后设有n‑k(n>k)个编码包，由原始数据的k部分按照移位矩阵T中的数字移位后按位相与生成的码字构成，原始数据和编码包分别存储在n个节点上，其中，后n‑k的...

【技术特征摘要】
1.一种基于zigzag解码的私人信息检索方法，其特征在于包括如下步骤：S1：采用(n,k)MDS码存储文件，包括：分布式存储原始数据，将m个原始数据中的每个原始数据平均分成k个部分，然后将k部分分别存储在k个节点上，每个节点分别存储m个数据包，L表示每个数据包的长度，其中，a1,b1…表示第一个文件被分成的k部分，aij表示第一个节点存储的数据包中的数据，aij∈{0,1},i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,L；构建编码包，在原始数据后设有n-k(n>k)个编码包，由原始数据的k部分按照移位矩阵T中的数字移位后按位相与生成的码字构成，原始数据和编码包分别存储在n个节点上，其中，后n-k的每个节点中分别存储m个编码后的数据包；S2：检索文件f，生成一个随机向量U，其中，U＝(u1，u2，…um)，向前k个节点发送移位向量Q＝U，向后n-k个节点发送移位向量Q＝U+Vf,其中Vf为第f位为1，其余位均为0的向量，获取返回值，其中，f＝1,2，…，m；S3：解码并获取文件f，将要检索的文件f的所有数据包及编码包当作一个数据包，其余文件当作另一个数据包，对返回值进行zigzag解码，直至获取文件f的k个部分数据包中所有的数据，即获取文件f。2.根据权利要求1所述的基于zigzag解码的私人信息检索方法，其特征在于：在步骤S1中，移位矩阵T表示各数据包位移的比特数，移位矩阵T的表示公式为：3.根据权利要求2所述的基于zigzag解码的私人信息检索方法，其特征在于：在步骤S1中，采用(n,k)＝(4,2)MDS码来存储所有文件，即：将所有文件平均分成ai,bi两部分，分别存储在节点1和节点2上,其中i＝1,2，…,m，数据包a1,b1表示第一个文件被分成的两部分，L表示每个数据包的长度，a1,b1数据包中的元素分别用a1j和b1j表示，其中，a1j表示a1中的第j个比特的信息，b1j表示bi中的第j个比特的信息，aij∈{0,1}，bij∈{0,1}，i＝1,2，j＝1,2,…,L；将ai,bi按照移位矩阵矩阵进行移位，移位后按位相与，形成两个新的数据包ai+zbi和zai+bi，其中，z代表数据包的移位，z为移一位，z2为移两位，以此类推，生成的数据包ai+zbi和zai+bi分别存储在节点3和节点4上，i＝1,2,…,m。4.根据权利要求3所述的基于zigzag解码的私人信息检索方法，其特征在于：在步骤S2中，设节点1的返回值为I1，节点2的返回值为I2，节点3的返回值为I3，节点4的返回值为I4，其中，I3、I4分别为ai+zbi、zai+bi经过向量U+Vf的移位，设I3′、I4′分别为ai+zbi、zai+bi经过随机向量U的移位，根据向量U和U+Vf得到I3′、I4′和I3、I4的排列方式。5.据权利要求1所述的基于zigzag解码的私人信息检索方法，其特征在于：在步骤S3中，根据I1、I2、I3、I4、I3′和I4′进行zigzag解码，获取af和bf中所有数...

【专利技术属性】
技术研发人员：代明军，李晓凤，王晖，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44