[發明專利]基于車聯云系統的安全高效的密文檢索方法、車載系統

有效

• 申請號: 201810143039.7
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108345802B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 樊凱;王馨;尹潔;李暉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F16/22;G06F21/60
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于傳輸控制規程技術領域，公開了一種基于車聯云系統的安全高效的密文檢索方法、車載系統，數據擁有者在文件中提取出關鍵詞，利用排序算法計算出關鍵詞的權重值與哈希值，并為每個文件生成一個文件標識和文件頭，發送給超級節點；數據擁有者對文件進行加密并上傳至云服務器進行存儲；超級節點利用接收到的相關參數對混合索引結構進行構建和更新；檢索者進行關鍵詞檢索時，超級節點根據接收到的關鍵詞哈希值對索引結構進行檢索，將得到的相關聯的文件標識、用戶標識和檢索者提交的文件頭發送給云服務商；云服務商對檢索者提交的文件頭和云上存儲的文件頭進行比對，將對應的密文發送給具有訪問權限的檢索者。本發明安全性強，檢索效率高。

技術領域

本發明屬于傳輸控制規程技術領域，尤其涉及一種基于車聯云系統的安全高效的密文檢索方法、車載系統。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：隨著車載設備變得越來越智能，車載信息服務作為獲取信息的主要手段，已經遠遠不能滿足乘客的需要。而云計算強大的計算和存儲能力，網絡訪問控制的便利以及許多其他優勢，可以有效的解決現有車載信息服務的局限性。車聯云系統的出現將云計算和VANETs(車載自組織網絡)良好的結合了起來。然而，在信息檢索和數據共享方面，高密度的車輛節點分布和車輛的高速移動都可能會對VANET網絡的信息傳輸能力產生很大影響，如信息篡改、傳輸延遲等問題。因此引入RSU(路邊單元)作為車聯云系統中的超級節點，并引入密文檢索的概念。攻擊者可以很容易地在用戶明文搜索附近加油站、餐館或者其他信息的時候推測出用戶的位置坐標、喜好等隱私信息。所以盡管文件信息等是密文形式的，檢索信息如果呈明文形式，還是會對用戶的隱私信息等造成很大威脅。為了解決安全問題，我們將密文檢索引入到車聯云系統中，這樣即使攻擊者和合法用戶都具有相同的權限，他們仍然無法了解甚至篡改任何合法用戶的身份或隱私信息。基于密文形式的關鍵詞檢索方法第一次被提出時的方案沒有任何的索引結構，因此需要對所有的密文進行過濾，檢索效率很低。之后，提出了安全索引結構的概念，索引結構是指，給定一個關鍵詞，結構會返回一個指針，指向包含該關鍵詞的文件。基于這一概念，可搜索加密技術可以分為對稱可搜索加密和非對稱可搜索加密。但是當時只解決了單關鍵字搜索的情況，在那之后，提出了針對云數據的排序檢索方法(RKSE)。然而，僅僅有單關鍵詞檢索完全無法滿足用戶需求，后來有學者首次解決了基于隱私保護的云計算多關鍵詞密文檢索這一挑戰性課題，方案中采用了相似性比較，也就是說盡可能多的進行比對來獲取文件內容和檢索內容的相似度，然后進一步采用了“內積相似度”來評估上述的相似程度，但是方案中對于索引結構的檢索過程是線性的，所以此方案的效率依然較低。

綜上所述，現有技術存在的問題是：檢索效率較低，一方面是因為現階段對于索引結構的檢索過程大多是線性的，所以檢索方案的效率依然較低，無法在車輛高速運動、數據高動態變化的環境中及時對索引結構進行更新和迭代；另一方面現有方案將所有的密文和索引結構都存儲在云中，檢索時需要將關鍵詞都上傳至云端，云服務器需要對云中的索引結構進行檢索，然后返回結果至車載系統，云和地面的距離較遠，也會使得檢索效率降低；除此之外，在數據上傳和下載的過程中車輛的高速移動可能會造成數據的丟包和延遲等，對數據安全造成很大隱患；

解決上述技術問題的難度和意義：

在本發明中的車聯云系統中，

1.絕大部分的計算和檢索操作皆由功能豐富的路邊單元完成，路邊單元與車輛距離較近，極大的減少了數據丟失和延遲，由一系列靜止的系統單元對數據信息進行處理，也可以對數據的安全性起到很大提升；

2.檢索操作采用密文檢索方法，路邊單元從用戶的檢索信息中無法獲取任何明文數據，從而保證了用戶的隱私安全；

3.系統中依然由云平臺負責文檔存儲，但與現有方案不同，大部分操作由路邊單元完成，云服務商只需要進行文件頭校驗和文件返回兩個步驟，從而保證了檢索過程的高效。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于車聯云系統的安全高效的密文檢索方法、車載系統。