具有数据完整性检测的可验证对称可搜索加密方案

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随着云计算发展,存储云化已是趋势。云端数据的安全和隐私计算等问题越来越被重视。  加密可有效确保安全,但云计算不能直接处理密文。可搜索加密(SE)是90年代末提出并发展至今的支持密文搜索的技术。  对私有云(百度云等)或私有应用云平台(腾讯视频直播云等)来说,在获得便捷快速的信息传输和信息获取中,不仅云端数据脱离本地监管,传输的信息也是脱离本地监管的,本地只能得到云计算结果的反馈,那么用户对云服务器管理者没有隐私和质疑可言,这一问题也越来越受到用户的审视,可归纳用户三个诉求:数据完整性,安全性和计算结果的可验证性。  针对上述单一用户和不可信服务器的两方情景,在加密方案的选取上:对于对称加密算法,主要采用伪随机函数(置换),相对于非对称加密算法一般用到的双线性对,模逆和幂指运算,具有计算快速的特性,但对称算法缺陷在于要求有安全的信道,保证用户间分发秘钥的安全性。那么两方情境的单一用户,即不要求安全信道下,选取对称方案,实现快速加解密。  在单用户和云服务器两方情景下,首先对不可信服务器进行合理分类假设,并给出相应假设下的模型和相关安全性概念,进而通过带时戳的插值多项式对索引进行构造,在本文方案3实现了在1轮交互下,对索引数组非遍历检索,以概率为1的返回可验证的搜索结果,用户通过本地的密钥实现对返回数据的完整性检测,并给出相关证明,方案思想及创新性为:  采用带时戳的插值多项式来构造索引;通过结合时间戳和可控性搜索的特性,引入“划分时间层级”来改造索引,实现对搜索结果的正确和时效的双重可验证;通过对接一个一般化数据完整性方案,提出一个满足用户三种需求的方案,并对正确性及安全性进行严格证明。但方案在云端存储开销随着时间层级呈线性增加,且不能通过1轮交互检测全数据完整性。  本文在构造解决方案上,根据用户对安全性需求的不同,对不可信服务器提出三种假设,给出了三个相应的解决方案。文末进行汇总与展望。
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