近年來，云存儲使用的越來越廣泛，為此我們提出了一種具有關(guān)鍵詞搜索性質(zhì)的公鑰加密方案，并將該方法應(yīng)用到云存儲中。

云存儲加密之關(guān)鍵字搜素方案構(gòu)造

1、相關(guān)困難問題

狄夫一赫爾曼(BDH)假設(shè)：設(shè)G1，G2是階為q的循環(huán)群，生成元為R，敵手A試圖解決如下問題，給定參數(shù)(R，aR，bR，cp)這里a，b，c∈ZR*，要求計算雙線性映射對函數(shù)e(R，R) ab，在這里定義A敵手的成功概率：

2、PEKS方案定義

設(shè)定k長度的安全參數(shù)產(chǎn)生算法產(chǎn)生公私鑰對pku，sku，pks，sks，其分別為用戶和服務(wù)器的公私鑰對，注：pk公鑰中包括了安全參數(shù)、關(guān)鍵字域的描述、以及PEKS密文空間。

PEKS(pku，w)：這里記為S= PEKS(pku，W)。

陷門函數(shù)(sku，W)；Tw；Trapdoor(sku，W)。

測試函數(shù)(Tw，S)：判斷S中w’是否和w相等。

3、擴(kuò)展方案( H-SCF -PEKS)定義

公共參數(shù)產(chǎn)生算法在安全參數(shù)k下的公共參數(shù)cp。

服務(wù)器公私鑰對產(chǎn)生算法：產(chǎn)生pks，sk；

用戶公私鑰對產(chǎn)生算法：產(chǎn)生pks，sks，

散列函數(shù)：W=H(M)i。

可檢索無安全信道PEKS算法H-SCF-PEKS (cp，pks，pks，W)；該算法通過對關(guān)鍵字生成摘要信息w，再用服務(wù)器公鑰加密由用戶公鑰生成的PEKS密文。

陷門生成函數(shù)Trapdoor(cp，sks，W)，通過用戶私鑰產(chǎn)生陷門，服務(wù)器使用該陷門Tw能夠?qū)用芪募M(jìn)行檢索。

測試函數(shù)(cp，Tw，sks，S)：測試返回S中w’和Tw中w的等同性。

這里數(shù)據(jù)包的主體結(jié)構(gòu)定義為：Encpy(pk；，M)||Encpy(pks，PEKS(pks，H(M))。

4、挑戰(zhàn)游戲(IND-H-SCF-CKA)

設(shè)A作為一個攻擊者在多項式時間t內(nèi)攻擊安全參數(shù)為k的安全方案。

A假設(shè)為服務(wù)器管理員，

階段l-1：公共參數(shù)產(chǎn)生算法生成Gi，G2，以及cp，服務(wù)器和用戶分別參數(shù)自己的公私鑰對pku，sku，pks，sks,其中公共參數(shù)cp，pku，pks，sku為服務(wù)器持有，sku對A保密。

階段I-2：A查詢一定數(shù)量的明文信息Mi，進(jìn)行摘要生成w—H(M)，用戶作為隨機(jī)預(yù)言機(jī)，能夠?qū)γ恳粋€Wi響應(yīng)對應(yīng)的Twi。

階段l-3：A選定特定的關(guān)鍵字Mo，Ma，交給用戶，用戶隨即選擇p∈{O，1）生成摘要wp進(jìn)行方案加密S‘一H-SCF-PEKS( cp，pk，pks，wku)并返回給A。

階段1-4；A判斷S‘是由Mu還是由M]產(chǎn)生，判斷可以借助階段1-2的訓(xùn)練查詢進(jìn)行輔助決策，但是不能對M0M1進(jìn)行查詢。

階段1-5：A輸出它的猜想β’∈{0，1}。

定義A的成功概率為SuccGameA聳2Pr[β’=β-1]。

5、方案的描述

公共參數(shù)產(chǎn)生算法：選擇兩個循環(huán)群rG，G。，兩者有共同的階q，2k≤q．構(gòu)造雙線性映射對e：G J×Gi斗G。，特別的設(shè)定三個H函數(shù)，H1：{O，1）*--Gi*，H2 tG2*-{O，1）k，H3：（O，1}*{0，1）cp= (q，Gt，G，e，Hi，H，H2，dw)作為公共參數(shù)，這里dw是摘要的空間。

服務(wù)器公私鑰產(chǎn)生算法：從x∈ZR中隨機(jī)選擇計算X= xR.隨機(jī)的選擇Q∈Gf．定義公鑰pk；- (cp,Q，X)私鑰sk。=(cp，x)。

同理產(chǎn)生用戶公私鑰pk(cp，Q，Y)私鑰sku= (cp，y)。

H-SCF-PEKS(cp，pk。，pk。，W)算法為：從r∈Z中隨機(jī)選擇計算S=(U，V)，其中(U，V)一(rR，H2(K))且K=(e(Q，X)(Hl(H。(M))，Y))返回S。

陷門生成算法Trapdoor(cp，sk。，W)：計算Tw=y Hl(H3(M))j返回Tw。

測試Test( cp，Tw，sk。，S))：檢查H2(e(xQ+Tw，rR))一V。返回相等結(jié)果。

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