云计算环境中面向内容的密文检索关键技术研究

Searchable encryption technology is one of the most attractive topics in the field of cloud computing security, which can realize the efficient utilization of data with protecting cloud data security. Most of the existing searchable encryption schemes are based on predefined keywords, not based on content, which are not conducive to improving the accuracy. This project will study content based searchable encryption schemes in cloud computing. The main research issues include: 1) content feature extraction and quantization representation methods supporting searching in ciphertext environment, including searchable encryption schemes based on concept hierarchy and concept graphs; 2) efficient search schemes based on content to increase the efficiency, including searchable encryption based on tree matching and graph matching. Through the study of this project, it can provide the theoretical basis and key technical support for the secure utilization and privacy preserving of cloud data.

密文检索技术是云计算安全领域研究的前沿课题，它能够在保护云数据安全的前提下，实现数据的高效利用。已有的密文检索方案大多是基于预定义关键词而非云数据的内容来实现查询匹配，这导致了密文检索方案精度不高。本课题研究云计算环境中面向内容的密文检索关键技术，主要内容包括：1）研究支持密文检索的内容特征提取和量化表示方法，包括基于概念层级的密文检索方法和基于概念图的密文检索方法；2）研究面向内容的高效率密文检索方案，即基于树匹配和图匹配的密文内容检索技术，提高密文检索效率。通过本项目的研究，为云数据安全利用和隐私保护提供理论基础和关键技术保障。

加密是确保云上外包数据机密性的最直接方法之一。但是，加密使查询更难执行，限制了外包数据的可用性。近年来，已经提出了基于关键词的检索方案。但是，基于关键词的检索方案忽略了用户检索的语义信息，不能完全满足用户的搜索意图。因此，如何设计基于内容的搜索方案并使语义搜索更有效和上下文感知是一项艰巨的挑战。本课题研究云计算环境中面向内容的密文检索关键技术，主要提出包括 1）提出了一种基于上下文概念图（ESSEC）的语义搜索加密方案；2）在多云服务器环境下，提出一种基于概念层次结构的新型语义搜索方案；3）提出基于两级索引的高效率密文检索方案；4）基于混淆关键词的密文检索研究，提高检索的安全性。通过本项目的研究，为云数据安全利用和隐私保护提供理论基础和关键技术保障。