一种K步可到达查询方法、装置及其介质制造方法及图纸

本申请公开了一种K步可到达查询方法、装置及其介质，涉及计算机技术领域，用于查询图中两节点是否满足K步可到达，针对目前的K步可到达方法无法兼顾数据隐私性的问题，提供了一种K步可到达查询方法，通过揭序加密算法对min值和post值进行加密，在保证min值和post值的隐私性的前提下，仍可实现两点之间min值和post值的大小比较；又通过Paillier同态加密算法对TLE值进行加密，同样在保证TLE值隐私性的前提下，仍可实现加减法计算；从而通过由图生成的BFSI索引，实现对于图中两节点之间是否K步可到达的确定。在实现K步可到达查询的前提下，兼顾了数据的隐私性。兼顾了数据的隐私性。兼顾了数据的隐私性。

【技术实现步骤摘要】
一种K步可到达查询方法、装置及其介质


[0001]本申请涉及计算机
，特别是涉及一种K步可到达查询方法、装置及其介质。

技术介绍

[0002]图作为一种重要的数据结构，利用图可以表示数据中各类实体以及实体之间的关系，于很多学科领域中都有着广泛地应用。例如图的其中一种应用方式为K步可到达查询，用来查询从图中一个节点u出发是否K步可到达图中的另一个节点v。
[0003]随着图的数据规模越来越大，数据拥有者需要花费较大的代价去存储和查询这样大规模的图数据。而随着信息技术的发展，云服务拥有可以提供巨大的存储空间、以及强大的计算能力等优势。因此，数据拥有者想把图外包给云服务器让云服务器代替数据拥有者去存储和查询图数据。但云服务提供者对于数据拥有者来说并不是可以完全信任的，数据拥有者有对图进行加密的需求，而这对实现K步可到达查询带来了挑战。
[0004]所以，现在本领域的技术人员亟需要一种K步可到达查询方法，在保证图的隐私性的前提下，实现K步可到达查询。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种K步可到达查询方法、装置及其介质，解决目前不能在保证图隐私性的情况下，查询两点之间是否为K步可到达。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种K步可到达查询方法，包括：
[0007]接收并解析查询请求，以获取第一节点、第二节点以及约束步数；
[0008]根据BFSI索引，确定第一节点和第二节点之间是否满足在约束步数下可达，并生成查询结果；
[0009]其中，BFSI索引包括各节点以及与该节点对应的三元数组，为预先通过广度遍历将图分成若干颗广度有向树后，根据广度优先树得到；三元数组中的min值和post值预先由揭序加密算法进行加密、TLE值预先由Paillier同态加密算法进行加密；
[0010]返回查询结果。
[0011]优选地，根据BFSI索引，确定第一节点和第二节点之间是否满足在约束步数下可达，并生成查询结果包括：
[0012]判断第一节点和第二节点是否在同一广度有向树，若是，则根据第一节点和第二节点的TLE值确定加密步数，将加密步数作为查询结果返回。
[0013]优选地，在判断第一节点和第二节点是否在同一广度有向树之后，还包括：
[0014]若否，则判断第一节点以及其孩子节点是否存在非树边；
[0015]若不存在，则第一节点和第二节点之间不可到达，并作为查询结果返回；
[0016]若存在，则根据邻接链表判断第一节点和第二节点的可达性，若满足，则根据第一节点和第二节点的TLE值确定加密步数，将加密步数作为查询结果返回，若不满足，则第一
节点和第二节点之间不可到达，返回查询结果；
[0017]其中，邻接链表包括图中不在广度优先树中的边。
[0018]优选地，根据邻接链表判断第一节点和第二节点的可达性包括：
[0019]判断邻接链表中是否包含以第一节点作为头结点的边；
[0020]若包含，则根据第一节点和第二节点的TLE值确定加密步数包括：
[0021]根据邻接链表确定第一节点对应的非树节点，并根据非树节点和第二节点的TLE值确定加密步数。
[0022]优选地，在判断邻接链表中是否包含以第一节点作为头结点的边之后，还包括：
[0023]若不包含，则根据BFSI索引确定第一节点的所有孩子节点；
[0024]判断邻接链表中是否存在以孩子节点为头结点的边；
[0025]若存在，则根据第一节点和第二节点的TLE值确定加密步数包括：
[0026]根据孩子节点确定对应的非树节点，并根据非树节点和第二节点的TLE值确定加密步数，将加密步数作为查询结果返回。
[0027]优选地，图中的各点通过伪随机置换函数进行加密。
[0028]优选地，查询请求还包括陷门。
[0029]为解决上述技术问题，本申请还提供一种K步可到达查询装置，包括：
[0030]解析模块，用于接收并解析查询请求，以获取第一节点、第二节点以及约束步数；
[0031]查询模块，用于根据BFSI索引，确定第一节点和第二节点之间是否满足在约束步数下可达，并生成查询结果；其中，BFSI索引包括各点以及与该点对应的三元数组，为预先通过广度遍历将图分成若干颗广度有向树后，根据广度优先树得到；三元数组中的min值和post值预先由揭序加密算法进行加密、TLE值预先由Paillier同态加密算法进行加密；
[0032]返回模块，用于返回查询结果。
[0033]为解决上述技术问题，本申请还提供一种K步可到达查询装置，包括：
[0034]存储器，用于存储计算机程序；
[0035]处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的K步可到达查询方法的步骤。
[0036]为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的K步可到达查询方法的步骤。
[0037]本申请提供的一种K步可到达查询方法，通过由图生成的BFSI索引，实现对于图中两节点之间是否在约束步数K内可达的确定。其具体确定过程为，若两个节点u、v，满足min(u)≤min(v),post(u)>post(v)，则我们可以得出u可到达v，如果u可到达v且TLE(v)
‑
TLE(u)≤k，则u到v满足k步可到达，以此实现K步可到达查询。另外，本申请通过揭序加密算法对min值和post值进行加密，在保证min值和post值的隐私性的前提下，仍可实现两点之间min值和post值的大小比较。又通过Paillier同态加密算法对TLE值进行加密，同样在保证TLE值隐私性的前提下，仍可实现加减法计算，以确定两节点之间是否K步可到达。因此，本申请在保证隐私性的前提下，不干扰根据BFSI索引实现对于K步可到达的确定，增强了K步可到达查询方法的适用性和安全性。
[0038]本申请提供的K步可到达查询装置、及计算机可读存储介质，与上述方法对应，效果同上。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本专利技术提供的一种K步可到达查询方法的流程图；
[0041]图2为本专利技术提供的一中小规模图的示意图；
[0042]图3为基于图2的一种BFSI索引的示意图；
[0043]图4为基于图2的一种邻接链表的示意图；
[0044]图5为本专利技术提供的另一种K步可到达查询方法的流程图；
[0045]图6为本专利技术提供的一种K步可到达查询装置的结构图；
[0046]图7为本专利技术提供的另一种K步可到达查询装置的结构图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种K步可到达查询方法，其特征在于，包括：接收并解析查询请求，以获取第一节点、第二节点以及约束步数；根据BFSI索引，确定所述第一节点和所述第二节点之间是否满足在所述约束步数下可达，并生成查询结果；其中，所述BFSI索引包括各节点以及与该节点对应的三元数组，为预先通过广度遍历将所述图分成若干颗广度有向树后，根据所述广度优先树得到；所述三元数组中的min值和post值预先由揭序加密算法进行加密、TLE值预先由Paillier同态加密算法进行加密；返回所述查询结果。2.根据权利要求1所述的K步可到达查询方法，其特征在于，根据BFSI索引，确定所述第一节点和所述第二节点之间是否满足在所述约束步数下可达，并生成查询结果包括：判断所述第一节点和所述第二节点是否在同一所述广度有向树，若是，则根据所述第一节点和所述第二节点的TLE值确定加密步数，将所述加密步数作为查询结果返回。3.根据权利要求2所述的K步可到达查询方法，其特征在于，在所述判断所述第一节点和所述第二节点是否在同一所述广度有向树之后，还包括：若否，则判断所述第一节点以及其孩子节点是否存在非树边；若不存在，则所述第一节点和所述第二节点之间不可到达，返回查询结果；若存在，则根据邻接链表判断所述第一节点和所述第二节点的可达性，若满足，则根据所述第一节点和所述第二节点的TLE值确定所述加密步数，将所述加密步数作为查询结果返回，若不满足，则所述第一节点和所述第二节点之间不可到达，并作为查询结果返回；其中，所述邻接链表包括所述图中不在所述广度优先树中的边。4.根据权利要求3所述的K步可到达查询方法，其特征在于，所述根据邻接链表判断所述第一节点和所述第二节点的可达性包括：判断所述邻接链表中是否包含以所述第一节点作为头结点的边；若包含，则根据所述第一节点和所述第二节点的TLE值确定所述加密步数包括：根据所述邻接链表确定所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：于佳，宋芸娇，郝蓉，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：