云存储平台中加密数据的多关键字排序搜索技术研究

摘要

随着云存储技术的迅猛发展，越来越多的用户选择将数据交由云存储平台管理，以节约数据的管理成本。出于保护隐私的必要，需要将数据以密文形式上传到云存储平台，这使得用户很难搜索目标文档。为了满足在加密数据中进行搜索的需求，出现了很多相关方面的研究。但现有加密搜索方案大都是用向量检索模型，在检索时需要进行大量向量乘积运算而导致检索耗时过多。另外将在云存储服务器执行检索算法会增加安全风险。本文针对现有方案的不足之处提出了一种更加安全且检索更加高效的加密搜索机制。
　　首先为了让云存储服务器保持单一的文件存储功能，引入了加密搜索插件系统。由加密搜索插件系统中的服务器负责处理检索请求。同时将部分排序算法交由数据提供商来完成，实现排序结果对插件系统服务器部分透明，提高了一定的安全性。其次为了提高检索的效率，对索引向量进行缩减维度的操作，选取文档中具有高度代表性的关键词作为文档的索引，减少了检索时的计算量，从而极大的提高了检索效率。将部分排序挪移到数据提供商端完成能更加有效的保护用户隐私。另外现有加密搜索方案返回给用户是整个检索结果的文档集合，这需要耗费大量的网络资源。本文采用分组加密方案对文档进行加密，使得在检索时能实时生成与用户检索相关的文档摘要，从而能先发送摘要供用户选择目标文档，提高了网络资源的利用率。接着依据本文提出的加密搜索策略设计出加密搜索插件系统。本文提出的加密搜索方案，通过将检索算法从云存储平台剥离到加密搜索插件中并将部分排序算法交由数据提供商完成从而更加有利于保护用户隐私。另外通过索引向量维度的缩减减少了计算量，提高了检索效率。最后通过对文档分类并使用检索无关的相关排序算法从而保证了检索结果的准确性。

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中文摘要

英文摘要

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第1章 绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究现状

1.3课题的主要工作

1.4论文的内容安排

第2章 加密搜索相关基础知识

2.1加密与解密

2.2加密数据搜索

2.3全文检索技术

2.4本章小结

第3章 加密插件搜索技术

3.1加密数据搜索模型

3.2可排序加密搜索的基本方案

3.3加密插件搜索架构设计

3.4加密插件搜索关键技术

3.5本章小结

第4章 加密搜索插件系统设计与实现

4.1加密搜索插件系统框架

4.2数据提供商端客户端的设计

4.3加密搜索插件服务器端的设计

4.4加密搜索插件用户端客户端的设计

4.5本章小结

第5章 系统测试及结果分析

5.1实验环境与实验数据

5.2实验方法

5.3实验结果与分析

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

声明

致谢