[發明專利]一種安全增強的基于公鑰加密的關鍵詞搜索方法

有效

• 申請號: 202010982071.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112118257B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王光波;趙杰卿;李鋒;李鴻飛;樊理文
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍31008部隊
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/08;G06F16/903;H04L9/30
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

1.一種安全增強的基于公鑰加密的關鍵詞搜索方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：生成全局參數；

S2：生成搜索服務器密鑰；

S3：生成數據訪問者密鑰；

S4：生成加密密文和搜索密文；

S5：生成搜索密鑰；

S6：數據搜索；

所述步驟S1中，生成全局參數的過程為：

密鑰管理機構首先運行群生成函數該函數以安全參數λ為輸入，得到群參數其中，和表示階為p的雙線性群，e:表示一個雙線性映射，和表示群和的生成元；然后，密鑰管理機構隨機選擇一個單向哈希函數H:并設置關鍵詞域為其中，關鍵詞用一個n比特長的字符串表示；最后，密鑰管理機構生成全局參數如下：

所述步驟S2中，生成搜索服務器密鑰的過程為：

密鑰管理機構以全局參數為輸入，然后隨機選擇參數和并計算參數Q＝g^q；最后，密鑰管理機構為搜索服務器生成公鑰為生成私鑰為sk_S＝q；

所述步驟S3中，生成數據訪問者密鑰的過程為：

密鑰管理機構以全局參數為輸入，然后隨機選擇參數并計算參數g₂＝g^β,u′＝g^d,最后，密鑰管理機構為數據訪問者生成公鑰為生成私鑰為

所述步驟S4中，生成加密密文和搜索密文的過程為：

數據擁有者將數據M進行加密存儲時，首先使用某個標準加密算法E(·)加密數據M生成加密密文C_M；然后，開始生成用于搜索該密文數據的搜索密文如下：以全局參數搜索服務器公鑰pk_S、數據訪問者公鑰pk_R和搜索關鍵詞w為輸入，其中關鍵詞w用一個n比特長的字符串表示，w_i表示關鍵詞w的第i個比特，表示w_i＝1的所有索引i的集合；最后，數據擁有者隨機選擇參數并生成與關鍵詞w有關的搜索密文C_w如下：

數據擁有者設置密文為C＝C_M||C_w，并將C發送給搜索服務器進行存儲；

所述步驟S5中，生成搜索密鑰的過程為：

數據訪問者對數據M進行搜索，首先生成搜索該數據的搜索密鑰如下：以全局參數數據訪問者私鑰sk_R和目標關鍵詞w′為輸入，關鍵詞w′用一個n比特長的字符串表示，w_i′表示關鍵詞w′的第i個比特，表示w_i′＝1的所有索引i的集合，然后，數據訪問者隨機選擇參數并生成與關鍵詞w′有關的搜索密鑰T_w′如下：

所述步驟S6中，數據搜索的過程為：搜索服務器接收到數據訪問者的搜索密鑰T_w′后，進行數據搜索如下：以全局參數搜索服務器的私鑰sk_S、數據訪問者的搜索密鑰T_w′和搜索服務器存儲的一系列密文集合C_j(j＝1,2,...,m)為輸入，其中m表示搜索服務器中的密文個數，且C_j＝C_jM||C_jw，C_jw＝(C_j1,C_j2,C_j3,C_j4)；搜索服務器首先計算參數然后測試等式是否成立，若成立，那么搜索服務器將返回該搜索密文對應的加密密文C_jM給數據訪問者，否則繼續搜索；最后，數據訪問者將使用標準加密算法E(·)對應的解密算法D(·)解密C_jM得到明文數據M。