带关键词检索公钥加密技术的研究与实现

论文摘要

随着互联网的高速发展,众多企业和个人已经把大量数据交给第三方服务器存储,如何保证私有数据的机密性和隐私成为急需解决的问题。加密技术是保护数据机密性和隐私的一种较为有效的手段,然而对加密后的数据进行检索却是一项非常困难的工作。特别是在非可信环境的情况下,如何对加密数据进行高效地查询引起了人们普遍的关注。因此,可搜索加密成为了近几年的研究热点之一。可搜索加密分为带关键词检索的对称加密和带关键词检索的公钥加密。带关键词检索的对称加密有着简单、高效的优点,但无法实现对第三方数据的秘密检索。现有的带关键词检索公钥加密虽然可以实现对第三方数据的秘密检索,但效率不高。本文主要研究可搜索加密技术,针对现有的带关键词检索公钥加密方案中大量对运算需要消耗较多时间、效率不高等问题,提出了一种高效的带关键词检索的公钥加密方案。该方案既具备带关键词检索的对称加密简单、高效的优点,又能实现对第三方数据的秘密检索。本方案有着广泛的应用前景,如电子邮件系统、审计日志等。最后,本文用流行的面向对象软件开发工具JBuilder 6.0实现了基于该方案的加密邮件系统并完成了对比实验。实验证明,跟现有的带关键词检索的公钥加密(PEKS)方案及其各种改进方案相比,本方案有简单、高效等优点,并且它跟现有的PEKS方案一样都是安全的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本论文的主要工作
• 1.5 论文组织结构
• 2 预备知识
• 2.1 ElGamal算法
• 2.2 Diffie-Hellman密钥交换
• 2.3 对（Pairing）
• 2.4 带关键词检索的公钥加密（PEKS）
• 2.5 Base64编码
• 3 一种高效的带关键词检索的公钥加密方案
• 3.1 基于双线性对的PEKS方案
• 3.2 基于双线性对的PEKS方案的缺点
• 3.3 符号表示
• 3.4 一种高效的带关键词检索的公钥加密方案（NPEKS）
• 3.5 安全性和效率分析
• 3.6 小结
• 4 基于NPEKS的加密邮件系统的设计与实现
• 4.1 基于NPEKS的加密邮件系统的设计
• 4.2 基于NPEKS的加密邮件系统的实现
• 4.3 主要运行界面
• 4.4 小结
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢