钱圣福 朱王小江

基于Bloom Filter的密文检索改进方案

钱圣福 朱王小江

基于Bloom Filter传统的密文检索存在较大的误检率的问题，这严重影响了密文检索结果的准确性，本文中，通过引入唯一向量，对Bloom Filter的基础数据结构进行了改造，使其在不明显增加索引大小的前提下，改善误检率。通过在创建索引和构造陷门的过程中引入非对称加密机制，使得新算法能够有效抵抗相似性统计分析攻击，并且不会泄露任何用户信息和档案明文信息。通过一系列实验对改进系统进行了安全性、效率等方面的对比，该系统在保证高检索效率的同时，能够达到较高的安全等级。

研究内容

密文检索技术的核心在于保证数据安全性的前提下，对密文实现快速检索，即实现密文对密文的检索，涉及的核心技术主要包括索引的创建、更新、删除、检索，索引和文档的安全性以及密钥管理。1992年，Ostrovsky最早提出了这一问题的解决方案，1996年Goldreich和Ostrovsky又对这一方案进行了改进。2000年，此科研团队又在原方案的基础上提出了一种新的对称加密可搜索方案SSKE。Dan Boneh提出了一种基于公钥密码系统的密文检索机制（PEKS，Public Encryption with Keyword Search）。Yan－ Cheng Chang和Michael Mitzenmacher等人提出了一种基于安全索引的密文全文检索方案，实现方法是在文档加密前提取关键词建立相应的安全索引，搜索时利用陷门对密文索引进行检索查询。这种方案能够实现在不对存储文档进行解密的前提下对密文进行检索。Dawn Xiao Song等人提出了一种实现密文对密文检索的查询方案，主要方法是利用序列加密算法对文档进行处理，检索时只需要将关键词于密文文本中的加密词语进行匹配即可实现检索。……