[發明專利]保序/揭序密文恢復方法及裝置

有效

• 申請號: 202010130505.5
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111339562B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 何曉政;汪星辰;于子燁;陽萬里
• 申請（專利權）人: 中國工商銀行股份有限公司
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/60
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;趙平

本發明提供一種保序/揭序密文恢復方法及裝置，方法包括：對獲取的目標密文對應的明文空間進行縮減處理；基于頻率統計將縮減處理的明文空間劃分為高頻明文空間和低頻明文空間；確定高頻明文空間中的索引a和索引b之間的第一中位值并按照目標密文對應的保序/揭序加密方式對第一中位值對應的明文進行加密處理，得到加密密文；判斷加密密文與目標密文是否相等；若加密密文與目標密文相等，則將第一中位值對應的明文作為解密結果并標記目標密文恢復成功。本發明能夠優化二分查找解密，維持了解密的安全性，提升了解密效率，還能夠縮小明文空間，使得恢復單一明文的時間復雜度也下降，進而降低時間復雜度，更進一步提升了解密效率。

技術領域

本發明涉及密態數據庫技術領域，具體涉及一種保序/揭序密文恢復方法及裝置。

背景技術

數據庫即服務(database-as-a-service，DaaS)模式作為一種前沿服務思想，近些年被大量研究和應用。此外，許多新型的屬性保留加密和屬性揭示加密由于改進了效率或/和安全性相繼被提出。底層加密算法基礎保障越來越完善，輔之以數據庫即服務模式的趨勢，密態數據庫系統應運而生，其提高了數據庫安全性，防范了好奇的管理員和惡意外部敵手的威脅。密態數據庫系統的底層算法，即密態數據庫加密算法，主要包括確定性加密、保序加密(order-preserving encryption，OPE)、可搜索對稱加密、部分同態加密和用于引入具有隨機性、最高安全保障的分組密碼。

保序加密由于在密態數據庫中的廣泛應用，近幾年研究較多。保序加密的明文順序可以直接通過比較對應密文順序而得。揭序加密(order-revealing encryption，ORE)作為保序加密的泛化，獲得明文的順序不是簡單地通過密文大小比較，而是需要通過特定函數進行計算。

然而短板在于大多OPE和ORE不設計解密算法，數據擁有者僅能采用二分查找的方式進行解密，這一過程由于有較多的信息沒有利用到，導致解密效率較低。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種保序/揭序密文恢復方法及裝置，夠縮小明文空間，使得恢復單一明文的時間復雜度也下降，進而降低時間復雜度，提升了解密效率。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種保序/揭序密文恢復方法，包括：

對獲取的目標密文對應的明文空間進行縮減處理；

基于頻率統計將縮減處理的明文空間劃分為高頻明文空間和低頻明文空間；

確定所述高頻明文空間中的索引a和索引b之間的第一中位值并按照所述目標密文對應的保序/揭序加密方式對所述第一中位值對應的明文進行加密處理，得到加密密文；

判斷所述加密密文與所述目標密文是否相等；若所述加密密文與所述目標密文相等，則將所述第一中位值對應的明文作為解密結果并標記所述目標密文恢復成功。

進一步的，還包括：

判斷所述加密密文與所述目標密文是否相等；若所述加密密文大于所述目標密文，則確定所述第一中位值與所述索引a之間的第二中位值并判斷所述第二中位值是否等于所述第一中位值或所述索引a。

進一步的，還包括：所述判斷所述第二中位值是否等于所述第一中位值或所述索引a，包括：

若所述第二中位值不等于所述第一中位值或所述索引a，則基于所述加密密文和所述目標密文更新索引b，執行步驟：確定所述高頻明文空間中的索引a和索引b之間的第一中位值并按照所述目標密文對應的保序/揭序加密方式對所述第一中位值對應的明文進行加密處理，得到加密密文；判斷所述加密密文與所述目標密文是否相等；

若所述第二中位值等于所述第一中位值或所述索引a，則判斷所述索引a和所述索引b在低頻明文空間中是否存在對應明文空間。