云计算环境下可搜索加密算法研究

With the fast development of cloud computing, more and more users prefer to store their data into cloud server. In order to protect the data privacy, people outsource the ciphertext to cloud after encrypting data. However, how does cloud server perform keyword search over a huge number ofencrypted data in cloud computing is one key problem to be solved. Our project will focus on design and analysis of techiques of searchable encryption schemes. In details, in order to protect user privacy and keyword information, we research on effcient and flexible functional searchable encryption scheme, such as multi-keyword search, similarity search and ranked search; based on characteristic of cloud computing, we will discuss the security model of searchable encryption schemes, and propose some secure model to protect keyword privacy and access pattern based on different functional searchable encryption. The research achievements will provide some important tools for cloud data security applications. It is of great theoretical significance and practical value.

随着云计算的快速发展，越来越多用户选择将数据存储到云服务器端。为了保护数据的隐私性，人们将数据加密后存储到云端。然而，服务器如何对庞大的密文数据中搜索用户需要的数据是云计算应用需要解决的关键问题之一。本项目拟对可搜索加密方案的关键技术进行研究，具体地，在保护用户隐私和关键词信息的情况下研究更加有效的可搜索加密机制，比如支持多关键词搜索、近似搜索和结果排序等；同时，基于云环境的特点探讨可搜索加密算法的安全模型，研究如何设计访问模式来保护用户隐私和关键词信息。项目的研究成果将为云数据安全应用提供重要的算法模型，具有重要的理论意义和应用价值。

在云计算中，数据隐私保护是用户十分关心的一个问题，也是影响云计算服务发展的重要因素。可搜索加密算法是一种解决云端数据隐私同时能够进行关键词检索应用的技术。本项目主要围绕可搜索加密的安全性和算法有效性进行研究，主要研究成果包括分析Rhee等人方案的安全性，提出一种关键词猜测攻击。深入研究限门不可区分性，设计一种能够抵抗限门不可区分性的公钥可搜索加密方案，搜索时间与关键词数目是对数时间增长；基于不同应用场景设计安全有效的公钥可搜索加密算法，构建了无证书道的公钥可搜索加密方案，抵抗关键词猜测攻击，确保密文不可区分性和限门不可区分性；提出基于区块链和带权密文策略属性基加密的车联网数据安全共享方案，该方案实现分布式数据存储，保证数据不可篡改；基于属性对链上数据进行访问控制，保证只有授权的访问者才能访问数据内容。设计理想格上基于验证元的三方口令认证密钥交换协议，该协议安全地实现基于验证元的三方口令安全认证理想功能并且能够抵抗服务器泄露攻击。构建了基于理想环上带误差学习问题的两方口令认证密钥交换协议，并在通用可组合框架下证明该方案是安全的。项目的研究成果将为云计算中数据安全应用提供重要的安全模型和应用体制，具有重要的理论意义和应用价值。