王国峰，刘川意，韩培义，潘鹤中，方滨兴



基于访问代理的数据加密及搜索技术研究

王国峰1，刘川意2，韩培义1，潘鹤中1，方滨兴2

（1. 北京邮电大学网络空间安全学院，北京 100876；2. 哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院，广东 深圳 518055）

针对云应用程序数据机密性问题，提出一种访问代理执行的密文搜索方案。此方案不需要修改云应用程序且不改变用户使用习惯，具有很强的可适用性。首先从功能性、效率性和安全性等方面分析了基于访问代理的密文搜索方案，并指出其所面临的关键问题，包括代理间索引和密文的安全分享，并设计解决方案。实验结果表明，此方案可有效保护云服务用户数据，实现多种搜索功能，且具有很高的效率性和安全性。

云安全；数据保护；密文搜索；密文分享

1 引言

根据云安全联盟（CSA）的报告[1]，数据泄露是云计算面临的重要威胁之一。2016年上半年，共有974个公开披露的数据泄露事件，导致5.44亿条数据记录被窃取[2]。在数据外包到云服务之前将敏感数据加密是解决数据泄露的一个有效措施[3]。

然而，在客户端加密数据势必与云应用程序的数据计算功能产生冲突，其中搜索是最常见的计算功能之一。目前，密文搜索（SE, searchable encryption）方案需要在查询功能、安全性和效率之间做出不同的权衡和取舍。Oblivious RAM（ORAM）[4]可以很好地满足安全性和查询功能的需求，但对于大规模的实际应用来说效率极其低下。确定性加密可最大限度地提高效率，但不具有很高的安全性。……