基于整数上同态加密的云存储密文检索系统

摘要

云计算已成为当今信息技术领域的热门话题，因其便利、经济、高可扩展性等诸多优势，得到产业界、学术界、政府等各界的广泛关注和高度重视。当云计算的核心任务是数据的存储和管理时，云计算就变成了一个云存储系统，对外提供数据存储和业务访问功能。
　　为了保证数据的安全，云上的数据均以密文形式存储。一般的密文检索系统利用关键词匹配技术对数据进行值检索，当输入关键词为一个数据范围时，关键词匹配技术便无法做到有效地检索。
　　本文提出了一种基于同态加密的检索系统。利用同态加密可以实现对密文数据的范围检索。但是，现今存在的同态加密算法复杂且效率低，并未得到实际应用。
　　本文在对现有的同态加密算法进行分析比较的基础上，选出一种适用于本系统的同态加密算法；并利用该同态加密算法设计出一套检索算法，有效地完成了范围检索。利用XML构建结构化索引文件，元素的属性值是文件索引词的密文，检索时仅对索引文件的元素属性值进行检索，XML的结构化性质便于检索的实施，既保证了原文件的安全性，又能快速有效地检索到用户想要的数据。针对本文使用的同态加密算法为对称加密算法的情况，引入了RSA加密算法作为会话密钥，采用二级密钥管理策略保证了检索过程的安全性。为进一步确保系统安全，采用MD5结合Salt值的身份认证技术对用户实施身份认证，保证了登录检索系统的用户是合法的。
　　最后，在对上述技术进行研究的基础上，设计实现了一个基于整数上同态加密的云存储密文检索系统，保障了云平台上海洋数据的安全性，同时较好地完成了检索任务。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的目的与意义

1.4 论文的主要内容

1.5 论文的组织结构

1.6 本章小结

2 云存储简介

2.1 云存储由来

2.2 安全云存储的提出

2.3 云存储展望

2.4 本章小结

3 同态加密

3.1 基本概念

3.2 几种主要的同态加密算法

3.3 同态加密算法的选择

3.4 本章小结

4 密文检索系统设计与实现

4.1 系统整体框架与处理流程

4.2 系统关键功能模块设计

4.3 系统关键功能模块实现

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文