[發明專利]云計算環境中的密文搜索方法及系統、設備

有效

• 申請號: 202011253239.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112332979B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 王樹蘭;王凱文;李采果
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 鮑竹

1.一種云計算環境中的密文搜索方法，其特征在于，應用于云計算環境中的密文搜索系統，所述密文搜索系統包括客戶端和云服務器，所述密文搜索方法包括：

對明文進行屬性基加密；構建所述明文中關鍵字的TF向量以及明文集中關鍵字的IDF向量；計算所述明文集中的關鍵字的TF-IDF向量；對所述明文集進行潛在語義SVD降維計算，得到向量空間模型LSA和；同態加密所述向量空間模型LSA和生成對應密文結構；其中，為IDF權重向量；根據所述密文結構得到密文索引表，隨機生成用戶權限表，并將所述密文結構、用戶權限表和密文索引表上傳至云服務器，所述用戶權限表至少包括每個用戶屬性類和屬性類對應的用戶權重策略樹，所述明文集至少包括一個明文；

基于所述客戶端接收用戶申請所述密文結構私鑰的請求，所述用戶接收所述密文結構私鑰后并生成相對應的搜索陷門發送至云服務器，所述搜索陷門至少包括用戶屬性、搜索關鍵字、用戶私鑰；

所述云服務器對所述用戶屬性與所述用戶權重策略樹進行匹配，若所述用戶屬性與所述用戶權重策略樹匹配成功，則通過所述搜索關鍵字與所述密文索引表進行篩選，得到搜索的索引密文；

所述云服務器返回所述索引密文的中間值至所述客戶端，并進行解密得到搜索結果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過同態加密用戶權重策略樹的方式生成主題策略樹密文，策略權重對應密文集和密文，屬性類對應權重密文；

所述云服務器對所述用戶屬性與所述用戶權重策略樹進行匹配具體包括：

對所述用戶屬性進行同態算法模糊加密后，與所述屬性類對應權重密文進行匹配；

若匹配成功，則將所述用戶屬性再與所述主題策略樹密文進行匹配，確定所述用戶的權限和可搜索密文的范圍；

再與所述策略權重對應密文集合密文進行匹配，鎖定所述密文的搜索范圍。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述用戶屬性與所述用戶權重策略樹匹配成功，則通過所述關鍵字與所述密文索引表進行篩選，得到搜索的索引密文具體包括：

當所述用戶屬性與所述用戶權重策略樹匹配成功后；

通過所述陷門中的搜索關鍵字和相關參數與所述密文索引表進行密文相關性篩選，得到搜索的索引密文，所述密文索引表至少包括所述密文中的關鍵字向量。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述客戶端接收搜索方用戶申請所述密文結構的私鑰的請求具體包括：

基于客戶端生成公鑰和用于生成私鑰的主私鑰；

基于公鑰、主私鑰、所述用戶ID以及所述用戶屬性得到所述用戶的私鑰。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

基于客戶端刪除加密數據時，通過更改數據的訪問結構；

云服務器確定所述加密數據被刪除后，返回刪除文件至所述客戶端。

6.一種云計算環境中的密文搜索系統，其特征在于，所述系統包括：

加密模塊：用于對明文進行屬性基加密；構建所述明文中關鍵字的TF向量以及明文集中關鍵字的IDF向量；計算所述明文集中的關鍵字的TF-IDF向量；對所述明文集進行潛在語義SVD降維計算，得到向量空間模型LSA和；同態加密所述向量空間模型和生成對應密文結構；其中，為IDF權重向量；根據所述密文結構得到密文索引表，隨機生成用戶權限表，并將所述密文結構、用戶權限表和密文索引表上傳至云服務器，所述用戶權限表至少包括每個用戶屬性類和屬性類對應的用戶權重策略樹，所述明文集至少包括一個明文；

生成模塊：用于基于客戶端接收用戶申請所述密文結構私鑰的請求，所述用戶接收所述密文結構私鑰后并生成相對應的搜索陷門發送至云服務器，所述搜索陷門至少包括用戶屬性、搜索關鍵字、用戶私鑰；

搜索模塊：用于所述云服務器對所述用戶屬性與所述用戶權重策略樹進行匹配，若所述用戶屬性與所述用戶權重策略樹匹配成功，則通過所述搜索關鍵字與所述密文索引表進行篩選，得到搜索的索引密文；

解密模塊：用于所述云服務器返回所述索引密文的中間值至所述客戶端，并進行解密得到搜索結果。