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一种可调整相似阈值的模糊检索密文方法及设备技术

技术编号:41510964 阅读:11 留言:0更新日期:2024-05-30 14:49
本发明专利技术公开了一种可调整相似阈值的模糊检索密文方法及设备,包括模糊匹配方法和动态安全密文检索方法两部分;所述模糊匹配方法,解决了现有方案相似阈值不精确和不可调整而导致的搜索结果不准确的问题,该发明专利技术实现了精确计算加密关键词的汉明距离,且支持动态操作,以及与阈值大小无关的令牌存储开销,使得系统效率显著提升。所述动态安全密文检索方法,解决了因动态操作易引发的泄露安全问题,该发明专利技术通过记录不同的更新状态等操作实现了前向安全,通过对更新状态进行数值计算得到判断结果,以适配模糊搜索的令牌多样性,使得系统安全性显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于应用密码学中模糊检索密文检索,涉及一种模糊检索内积结构、安全检索系统、方法及设备,具体涉及一种可调整相似阈值的模糊检索密文方法及设备


技术介绍

1、随着数字信息时代的发展,云存储为用户带来便利的同时,也带来了许多外包数据的安全性问题。明文数据存储在服务器上存在着很大的安全隐患,例如被泄露或篡改。通常采用的是加密存储敏感数据的方法,将用户需要存储的明文数据用密钥在本地进行加密,再上传至服务器存储,但这样加密存储方式又会牺牲数据的可用性,用户难以访问和检索所需数据。

2、为了实现加密云数据的搜索,密文检索技术被提出,既保证了用户数据的安全性又保证了可用性。最开始提出的密文检索方案都是对确定性关键词的查询,这在现实场景需求中有一定的局限性,不适用于关键词拼写错误或者相似数据查询的场景。后续也有模糊搜索方案提出支持查询容错,但是上述解决方案多是使用局部敏感哈希进行概率性映射,但这会存在假阳性和假阴性,导致返回结果并不总是用户需要的,且相似阈值不可调整。在实际情况下,用户应可以调整阈值,比如查询关键词长度短时应该使用较小的阈值,而在一些医本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可调整相似阈值的模糊检索密文方法,应用于可调整相似阈值的模糊检索密文系统中;所述系统参与实体包括数据拥有者和云存储服务器;其特征在于:所述方法包括模糊匹配方法和动态安全密文检索方法;

2.根据权利要求1所述的可调整相似阈值的模糊检索密文方法,其特征在于:在系统初始化阶段,安全参数n∈N,公开参数n′∈N,且n′-n≥2;随机矩阵M1,M2∈Rn′×n′,且都为可逆矩阵;随机比特向量其中si∈{0,1},1≤i≤n′;随机向量其中pj∈R,n+1≤i≤n′;随机置换π:Rn′→Rn′,→表示该集合中元素重新排列。

3.根据权利要求1所述的可调整相似阈值的模糊...

【技术特征摘要】

1.一种可调整相似阈值的模糊检索密文方法,应用于可调整相似阈值的模糊检索密文系统中;所述系统参与实体包括数据拥有者和云存储服务器;其特征在于:所述方法包括模糊匹配方法和动态安全密文检索方法;

2.根据权利要求1所述的可调整相似阈值的模糊检索密文方法,其特征在于:在系统初始化阶段,安全参数n∈n,公开参数n′∈n,且n′-n≥2;随机矩阵m1,m2∈rn′×n′,且都为可逆矩阵;随机比特向量其中si∈{0,1},1≤i≤n′;随机向量其中pj∈r,n+1≤i≤n′;随机置换π:rn′→rn′,→表示该集合中元素重新排列。

3.根据权利要求1所述的可调整相似阈值的模糊检索密文方法,其特征在于:在关键词加密存储阶段,数据拥有者加密关键词w1时,将关键词转换成包含每个字母和位置信息的词向量uni-pos-gram形式,再以包含元素为1,不包含元素为-1的原则映射到长度为540的数值词向量v1;对数值词向量v1添加随机数α>0,生成新的词向量vu=(αv1,-α);以系统初始化获得的密钥对vu进行加密,获得加密词向量上传到云服务器进行存储。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可调整相似阈值的模糊检索密文方法,其特征在于:在关键词匹配阶段,数据拥有者先对查询关键词进行加密后再发送数据查询请求;对于查询的加密关键词w2和限定的相似阈值t,先将关键词转换成包含每个字母和位置信息的词向量uni-pos-gram形式,再以包含元素为1,不包含元素为-1的原则映射到长度为540的数值词向量v2;对数值词向量添加阈值t和随机数β>0,生成新的词向量vs,令t′=540-4t,则vs=(βv2,βt′);以系统初始化获得的密钥对vs进行加密,获得加密词向量上传到云服务器进行查询;在获得查询请求后,云服务器对存储的所有加密词向量e(vu)依次与e(vs)进行计算获得ip=vu·vs,判断匹配是否成功,若ip值大于0,则得到关键词w1和w2之间的汉明距离在阈值t范围内,即hd(w1,w2)<t,表示匹配成功,返回1;否则返回0表示匹配不成功。

5.根据权利要求1所述的可调整相似阈值的模糊检索密文方法,其特征在于,所述动态安全密文检索方法:

6.根据权利要求5所述的可调整相似阈值的模糊检索密文方法,其特征在于:在系统初始化阶段,输入安全参数λ∈n,生成对称加密密钥kid←{0,1}λ;初始化向量大小n1,n2,n′∈n,且n′-n1≥2,n′-n2≥2;生成关键词加密密钥其中,随机矩阵m1,m2,m3,m4∈rn′×n′,且都为可逆矩阵;随机比特向量随机向量随机置换π1,π...

【专利技术属性】
技术研发人员:何琨黄盈萤陈晶杜瑞颖
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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