一种支持语义的云环境加密文档排序检索方法技术

本发明专利技术公开了一种支持语义的云环境加密文档排序检索方法，包括两个阶段：第一阶段为数据预处理和外包，利用LDA模型生成文档‑主题矩阵和关键词‑主题矩阵，并计算主题概率向量和关键词概率，将其发送至数据检索端；生成密钥组合并对文档和文档‑主题矩阵进行加密，生成加密文档集合加密文档主题矩阵发送到云服务器。第二阶段为加密文档排序检索，将生成加密形态的检索陷门，发送到云服务器端执行排序检索，返回主题语义最相关的k个加密文档；然后，将收到的加密文档进行解密，进而获得最终的明文检索结果。采用本发明专利技术可使数据预处理和排序检索的执行效率显著提高，同时也保护了检索关键词的私密性，且引入LDA模型实现了支持语义的排序检索功能。

【技术实现步骤摘要】
一种支持语义的云环境加密文档排序检索方法
本专利技术涉及一种面向云环境的加密文档排序检索方法，涉及用户数据的隐私保护和排序检索，具体涉及一种支持语义的云环境加密文档排序检索方法。
技术介绍
近年来，云计算技术越来越成熟，大量的用户选择将自己的数据外包至云平台上，由于云服务器端的大规模、高效率的服务，用户可以减少自己维护数据的成本和存储资源的消耗。大量保存在云端的私人数据同时也对云端数据的安全性提出了要求。最直接实现云环境中隐私保护的方法是将数据先加密处理后再外包到云服务器，但是数据加密后带来了数据可用性下降问题，例如在信息检索领域，现有的多关键词检索主要是面向明文数据的，无法直接应用到密文排序检索场景中，而将所有加密数据从云服务器端下载到数据检索端进行解密显然是一种不切实际且资源浪费的处理方法。因此，同时支持用户数据的机密性保护和加密数据的可检索性的密文排序检索方法已经成为近几年的研究热点问题。当前，研究者主要考虑半诚实(Honest-but-curious)模型框架下的安全检索问题，云服务器在此模型下会严格遵守规定的协议完成用户的数据检索服务，但会在提供服务的同时尽可能的获取用户的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持语义的云环境加密文档排序检索方法，包括(1)数据预处理和外包阶段与(2)加密文档排序检索阶段，其特征在于，所述数据预处理和外包阶段包括以下步骤：(1a)数据提供端利用LDA模型对文档集进行训练，提取该文档集对应的主题集合，并生成文档‑主题矩阵和关键词‑主题矩阵，然后根据这两个矩阵计算主题概率向量和关键词概率向量；(1b)数据提供端生成密钥组合SK＝{S,M1,M2,g}，其中S为随机位向量，M1和M2为随机可逆矩阵，g为文档加密密钥；(1c)数据提供端利用密钥S、M1和M2对文档‑主题矩阵进行处理，生成对应的加密文档‑主题矩阵；(1d)数据提供端利用密钥g对文档集中的每一个文档进行...

【技术特征摘要】
1.一种支持语义的云环境加密文档排序检索方法，包括(1)数据预处理和外包阶段与(2)加密文档排序检索阶段，其特征在于，所述数据预处理和外包阶段包括以下步骤：(1a)数据提供端利用LDA模型对文档集进行训练，提取该文档集对应的主题集合，并生成文档-主题矩阵和关键词-主题矩阵，然后根据这两个矩阵计算主题概率向量和关键词概率向量；(1b)数据提供端生成密钥组合SK＝{S,M1,M2,g}，其中S为随机位向量，M1和M2为随机可逆矩阵，g为文档加密密钥；(1c)数据提供端利用密钥S、M1和M2对文档-主题矩阵进行处理，生成对应的加密文档-主题矩阵；(1d)数据提供端利用密钥g对文档集中的每一个文档进行加密，并建立加密文档和加密文档-主题矩阵中行向量的对应关系；(1e)数据提供端将关键词-主题矩阵、主题概率向量、关键词概率向量和密钥组合发送至数据检索端，并将加密文档-主题矩阵和加密文档集合发送至云服务器端；所述加密文档排序检索阶段包括以下步骤：(2a)数据检索端利用在步骤(1e)中获得的关键词-主题矩阵、主题概率向量和关键词概率向量，生成与检索关键词组合对应的检索主题向量；(2b)数据检索端利用在步骤(1e)中获得的密钥S、M1和M2对检索主题向量进行处理，生成检索陷门；(2c)数据检索端将检索陷门和检索需返回的文档数量k作为检索指令发送至云服务器端；(2d)云服务器端接收到步骤(2c)中数据检索端发来的检索陷门和k后，根据步骤(1e)中获得的加密文档-主题矩阵，计算该矩阵中每个行向量和检索陷门的内积，并确定内积计算结果最大的k个行向量；然后，利用加密文档-主题矩阵的行向量与加密文档的对应关系，进而确定出与这k个行向量相对应的k个加密文档，并将这些加密文档返回给数据检索端；(2e)数据检索端接收到云服务器端发送的加密文档后，利用步骤(1e)中获得的密钥g进行解密，进而获得明文检索结果。2.根据权利要求1所述的一种支持语义的云环境加密文档排序检索方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴华，戴雪龙，杨庚，黄海平，陈蕾，徐佳，季琰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32