[發明專利]一種支持語音加密搜索的云存儲方法

有效

• 申請號: 201810182984.8
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108366072B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 李會格;張方國
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;G10L15/08;G10L15/26;G10L15/30;G10L17/22
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所(普通合伙) 44229
• 代理人: 陳雅平

本發明屬于云存儲領域，具體涉及一種支持語音加密搜索的云存儲方法。用戶、語音識別器以及云服務器三方通過運行密鑰生成算法、加密算法、語音搜索指令生成算法、搜索加密文檔算法以及本地解密算法來解決云端的語音搜索加密問題。相對于現有的文本加密搜索方式來說，語音加密搜索技術可以在任何支持語音功能的設備上執行，弱化了對鍵盤的依賴性，又能保證用戶數據的隱私不被泄露。另外，該語音加密搜索還能對檢索人的聲音進行檢測，排除他人模仿和電子設備錄音的可能性，從而可以更好地維護用戶搜索的權利。

技術領域

本發明屬于云存儲領域，特別涉及一種支持語音加密搜索文檔的云存儲的方法。

背景技術

從古到今，信息的存儲方式經歷了三次變化：紙質存檔、本地電子存檔、云存儲。云存儲可以將網絡中各種不同類型的存儲設備通過一些應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問。該系統的建立不僅能夠讓用戶真正體會到隨時隨地在不同設備上查詢個人數據的便利性，還在一定程度上降低了用戶為維護設備而在成本方面的開銷。因此，越來越多的用戶傾向于將個人的數據保存到諸如Amazon S3、百度云等這樣的云產品中。

然而，當數據被存儲在云端后，用戶也就間接失去了對數據的直接控制權。這些數據中的敏感信息常常是他人竊取的對象。為保護數據的隱私，用戶通常會將數據進行加密，然后，再將密文存儲在云端。但是采用何種加密算法至關重要，因為這關系到如何在加密的數據上快速準確的實現諸如搜索、比較等常規的操作運算。在搜索方面，2000年Song等首次提出對稱搜索加密的概念，并給出了一個具體地實例算法。

對稱搜索加密方案通常涉及用戶和服務器兩方。具體來說，用戶首先利用安全的對稱密碼算法對明文文檔D進行加密，然后將對應的加密結果C上傳到服務器上。如果不考慮云端空間占用率的情況，用戶還可為明文文檔D產生一個加密的搜索索引I，并將該索引I連同密文文檔C一起存儲在服務器上。當用戶想要查詢包含關鍵詞w的文檔時，用戶首先利用自己的密鑰在本地為關鍵字w生成一個搜索指令t(w)，然后將該搜索指令t(w)發送給服務器。云端服務器接到搜索指令t(w)后，在無索引I的情況下，服務器利用t(w)與密文文檔C進行匹配測試，如果測試通過，則將對應的密文文檔C返還給用戶。而在索引I存在的情況下，服務器則結合t(w)和I，計算出目標文檔的指針值，然后將這些指針所對應的加密文檔C返還給用戶。最后，用戶收到C后，利用自己的密鑰，本地解密密文C即可。

對稱搜索加密算法自提出后，學者們的后續研究主要在搜索功能擴展、安全分析等方面。在搜索功能上，最初的對稱搜索加密算法僅僅支持單關鍵字搜索，后來研究學者分別提出了布爾詢問、模糊搜索、子集搜索、范圍搜索、排序搜索等算法；在安全分析方面，研究學者主要是對現有的對稱搜索加密算法的安全程度進行分析。

事實上，目前的對稱搜索加密算法基本都是解決文本形式的搜索問題，這種搜索加密算法對于鍵盤和顯示屏的依賴性很大。然而，目前仍存在一些無文本輸入功能的小型智能電子設備，例如智能手環、眼鏡、車載儀器等，目前這些設備還不能實現搜索加密。但是在這些設備上通常配有語音輔助工具，它可幫助用戶實時地進行語音通信。2013年，谷歌工程部高級總監Scott Huffman表示未來的設備只需語音不需顯示屏。

除了可以克服當前手眼需要協同合作的局限性外，語音搜索在搜索速度方面也比傳統的文本輸入快的多。雖然目前已存在與語音相關的搜索引擎，但是這種搜索引擎并未考慮用戶查詢的數據和輸入的語音的隱私問題。一旦用戶的語音被他人獲取，在不分辨語音來源合法與否的情況下，用戶云端數據的隱私很容易受到威脅。另一方面，目前的文本搜索形式還不能有效的檢測輸入的關鍵字是用戶本人所輸入的，還是他人輸入的，但是語音卻可以做到這一點。2017年，Chen等提出了一種利用磁力計精確識別語音的系統，但該系統并未解決云端的語音搜索加密問題。

針對以上問題，我們認為有必要提出一種利用語音便捷又安全的搜索云端加密電子文檔的云存儲方法。

發明內容