簡述可搜索加密技術(shù)
cc 云端技術(shù)的發(fā)展為用戶帶來了很多方便，但同時也出現(xiàn)了許多安全風(fēng)險，而加密就是保護數(shù)據(jù)安全的直接方法。但數(shù)據(jù)在加密后以密文形式儲存在云服務(wù)器時，用戶很難使用傳統(tǒng)的搜索技術(shù)檢索到自己想要查詢的數(shù)據(jù)。所以，為了能夠在密文數(shù)據(jù)中安全、高效地檢索數(shù)據(jù)，可搜索加密技術(shù)應(yīng)運而生。下面我們就以來了解一下可搜索加密技術(shù)。
可搜索加密技術(shù)簡介
可搜索加密技術(shù)英文為Searchable Encryption，簡稱SE。它是指無需從云存儲服務(wù)器上下載所有密文文件，當用戶需要搜索某個關(guān)鍵詞時，可以將該關(guān)鍵詞的搜索憑證發(fā)給云存儲服務(wù)器；在接收到搜索憑證之后，云存儲服務(wù)器試探性地將其與每個文件進行匹配，如果匹配成功，則說明該文件中包含該關(guān)鍵詞；最后，云端將所有匹配成功的文件返回給用戶。
可搜索加密技術(shù)的基本過程
首先，數(shù)據(jù)擁有者把加密的數(shù)據(jù)以及相關(guān)的關(guān)鍵詞密文發(fā)送到云端的服務(wù)器，然后用戶利用私鑰生成搜索陷門，并把該陷門信息發(fā)送給云服務(wù)器，云服務(wù)器通過使用該陷門信息搜索到用戶感興趣的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)發(fā)回給用戶。該技術(shù)實現(xiàn)了用戶在不可信賴云服務(wù)器環(huán)境下進行快速有效的密文關(guān)鍵詞檢索，同時不泄露任何關(guān)于數(shù)據(jù)的信息。
可搜索加密技術(shù)的分類
常見的可搜索加密中一般涉及四個實體，分別是可信任認證中心（TA）、云服務(wù)提供商（CSP）、數(shù)據(jù)擁有者（DO）和數(shù)據(jù)用戶（US）。
對稱密鑰可搜索加密
對稱密鑰可搜索加密（簡稱SSE）采用密碼學(xué)中的對稱密碼體制，在該方案的構(gòu)造過程中，明文加密、索引加密、關(guān)鍵詞搜索陷門的生成、密文檢索、以及最后關(guān)于檢索到的密文解密操作都采用同一密鑰。因此，SSE非常適合于數(shù)據(jù)獨享場景，即用戶自己上傳隱私數(shù)據(jù)，然后自己解密查詢。
SSE的過程
- TA負責(zé)相關(guān)系數(shù)參數(shù)的建立、DO與DU的身份認證及密鑰的生成，為DO與DU提供安全可信的系統(tǒng)環(huán)境；
- DO是數(shù)據(jù)擁有者，一方面，負責(zé)將自己所擁有的共享數(shù)據(jù)加密，然后上傳給云服務(wù)器，另一方面，負責(zé)為DU進行密鑰傳送；
- CSP是云服務(wù)提供商，主要為DO提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)、為DU提供數(shù)據(jù)檢索服務(wù)；
- DU就是數(shù)據(jù)用戶，為了得到自己想要的數(shù)據(jù)，DU首先在本地利用自己所掌握的密鑰信息，生成搜索陷門，并將相對應(yīng)的搜索陷門提交給CSP，之后CSP通過相應(yīng)的檢索操作，返回DU所需的數(shù)據(jù)。
公鑰可搜索加密
公鑰可搜索加密也稱為非對稱可搜索加密（簡稱 PEKS），它在確保數(shù)據(jù)機密性的同時，允許用戶搜索包含某些特定關(guān)鍵詞的加密數(shù)據(jù)。PEKS利用密碼學(xué)的公鑰密碼體制中公鑰與私鑰分離的優(yōu)良特性，不需要數(shù)據(jù)擁有者提前與數(shù)據(jù)用戶進行密鑰協(xié)商，就可以安全地將可搜索加密技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)共享場景。
與對稱可搜索加密體制不同，大部分的非對稱可搜索加密體制是通過雙線性映射構(gòu)造實現(xiàn)的，因此其運算效率比對稱可搜索加密方案要低不少。但是由于非對稱可搜索加密方案使用了數(shù)據(jù)擁有者的公鑰對數(shù)據(jù)進行加密，因此在整個加密過程中，數(shù)據(jù)加密者不需要與數(shù)據(jù)共享者進行密鑰協(xié)商，這使得該方案更適合于多用戶的數(shù)據(jù)共享等領(lǐng)域，其應(yīng)用場景比對稱可搜索加密更為廣闊。
PEKS的過程
- TA負責(zé)相關(guān)參數(shù)的建立、DO與DU的身份認證以及公鑰、私鑰的生成；
- DO是數(shù)據(jù)擁有者，負責(zé)將自己所擁有的共享數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)用戶的公鑰加密，然后上傳給云服務(wù)提供商，這里，DO不再提前與DU進行密鑰協(xié)商，從而極大提高了數(shù)據(jù)共享的效率；
- CSP是云服務(wù)提供商，主要為DO提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)、為DU提供數(shù)據(jù)檢索服務(wù)；
- DU就是數(shù)據(jù)用戶，為了得到自己想要的數(shù)據(jù)，DU首先在本地利用自己的私鑰信息，生成搜索陷門，并將相應(yīng)的陷門提交給CSP，之后CSP通過相應(yīng)的檢索操作，返回DU所需的數(shù)據(jù)，最后DU利用自己的私鑰查看返回的密文數(shù)據(jù)。
基于排序的可搜索加密
基于排序的可搜索加密是在傳統(tǒng)的可搜索加密的基礎(chǔ)上添加支持排序的功能。傳統(tǒng)可搜索加密返回的結(jié)果是無差別的，用戶需要對所有接收到的結(jié)果進行解密才能知曉自己所需的文件。而基于排序的可搜索加密搜索結(jié)果可以直觀顯示與查詢關(guān)鍵詞密文的相關(guān)性，從而減少了用戶的通信和計算開銷。
可搜索加密技術(shù)的優(yōu)缺點
可搜索加密技術(shù)可以在保護數(shù)據(jù)隱私的同時，實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)搜索和管理。但與此同時，可搜索加密會加大云端數(shù)據(jù)儲存的難度，并降低云服務(wù)器的性能和驗證效率。
免責(zé)聲明：素材源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪稿。
