[發明專利]支持混合索引的可搜索加密

在審

• 申請號: 201880049898.8
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN110945506A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 阮子瀚;賴偉夫;周斯明
• 申請（專利權）人: 華為國際有限公司
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 張卿;時林

本發明涉及一種具有第一數據庫和第二數據庫的秘密加密方案索引方法。所述第一數據庫包括關鍵字數據對列表，所述第二數據庫包括加密數據標簽對，其中，通過關鍵字計算的所述標簽與所述加密數據相關。所述方法包括：接收包含關鍵字的文檔；確定所述文檔中的關鍵字類型；如果所述關鍵字是搜索令牌，在與所述文檔中的關鍵字匹配的所述第一數據庫中進行關鍵字搜索，并檢索與所述文檔中的關鍵字匹配的第一數據庫中的關鍵字配對的數據；將與所述文檔中的關鍵字匹配的第一數據庫中的關鍵字相關的新增表項指示符數據記錄為A；通過所述文檔中的關鍵字在所述第二數據庫的標簽中搜索與大于A的所述標簽相關的新增表項指示符，并檢索與所述文檔中的關鍵字匹配的第二數據庫中的標簽相關的加密數據；返回包含從所述第一數據庫和第二數據庫檢索到的數據和加密數據的搜索結果；以及更新所述第一數據庫和第二數據庫。

技術領域

本發明涉及一種在服務器中搜索文檔的方法和系統。本發明尤其涉及一種在具有獨立索引的數據庫的服務器中搜索文檔的方法和系統。

背景技術

本文考慮了對匹配特定關鍵字的一組文檔進行搜索的問題。在沒有任何預處理的情況下，一個文檔可以看作與所述文檔匹配的關鍵字列表。所有文檔收集后可形成一個稱為前向索引的字典，將文檔映射到各自的關鍵字列表。若要在這些文檔中搜索關鍵字，需要查看每一個關鍵字列表以確定搜索的關鍵字是否在列表中。因此，搜索復雜度與文檔數量成存在線性關系。一種加快搜索過程的方法是通過離線預處理階段，創建另一個稱為反向索引的字典。這種索引將每個關鍵字映射到包含關鍵字的文檔列表中。要搜索關鍵字，只需查看特定關鍵字的反向索引并輸出映射后的列表。在這種情況下，搜索復雜度是次線性的，即只和匹配文檔的數量存在線性關系，這是最優的。

本文考慮了帶有加密文檔的設置中的相同關鍵字的搜索問題。對稱密鑰(指公鑰)加密方案支持秘密(指公開)加密密鑰持有者將人或機器可讀的文檔轉換為看似隨機密文，這樣的密文只有解密密鑰持有者才能理解。普通加密方案創建的密文對被加密的文檔基本無用。特別是無法搜索與關鍵字匹配的密文。可搜索加密(searchable encryption，簡稱為SE)方案是加密方案的擴展，支持在不解密所有密文的情況下搜索密文。具體地，在SE中，文檔是針對關鍵字進行加密的。這些文檔通常由云服務器存儲在其數據庫中。解密密鑰持有者(讀取器)與服務器之間達成搜索協議以實現關鍵字搜索。結束時客戶端獲取與搜索關鍵字匹配的文檔，而服務器則獲知與文檔和關鍵字有關的最小信息。

動態SE方案是在建立數據庫時不需要對所有文檔進行加密的SE方案。相反，可以動態更新數據庫，例如添加和刪除文檔等。加密密鑰持有者(寫入器)與服務器之間達成更新協議以實現數據庫更新。結束時服務器獲取更新后的數據庫，該數據庫可包含新增加密文檔或已刪除一些已有文檔。服務器可能不知道在數據庫中新增或刪除了什么。

以前的SE方案可以大致分為基于前向索引的方案和基于反向索引的方案。早期的對稱密鑰SE(symmetric-key SE，簡稱為SKSE)和大多數公鑰SE(public-key SE，簡稱為PKSE)是基于前向索引的。這些方案通過搜索前向索引來實現搜索，這樣的線性搜索復雜，但通過簡單地添加前向索引來支持簡單的文檔新增方式。基于反向索引的SKSE方案在設計上實現了次線性搜索復雜度。但是基于反向索引的SKSE方案往往需要復雜的更新程序，這些程序通常效率較低、難以實現。本背景綜述主要關注更高效和更安全的SE方案，而不關注SE方案如何在實踐中得到最有效的應用。

因此，本領域技術人員正在努力將文件存儲在一個數據庫中，以支持更高效和性價比更高的文檔搜索方法。

發明內容