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論文閱讀-Inverted Index Based Multi-Keyword Public-key(2015)論文成果前提工作方案流程總結

文章目錄

  • 論文成果
  • 前提工作
    • Paillier homomorphic cryptosystem(Paillier同态加密系統)
  • 方案流程
    • 符号表
    • 總體流程圖
    • 1.Setup(k)
    • 2. IndexGen(MK, I)
    • 3. TrapdoorGen(MK, Q)
    • Query(I, T~Q~)
    • OT(PR)
  • 總結

論文成果

  1. 提出了一種實用的基于反向索引的公鑰搜尋加密方案,我們的方案支援隻使用一個闆門的聯合多關鍵字搜尋,而現有的基于反向索引的可搜尋加密方案隻支援單關鍵字搜尋。
  2. 我們設計了一種機率性的陷門生成算法來打破活闆門的可連結性

前提工作

Paillier homomorphic cryptosystem(Paillier同态加密系統)

密鑰生成算法:

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方案流程

符号表

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總體流程圖

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1.Setup(k)

  1. 選擇2個kbit素數p,q,有gcd(pq,(p − 1)(q − 1)) = 1.
  2. 通過Paillier algorithm得到pk = (n, g), sk = (λ, µ),
  3. 資料擁有者保留sk,一個僞随機映射f和随機可逆矩陣M作為主密鑰,M的階數為m(關鍵詞數)

2. IndexGen(MK, I)

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  1. 對每個關鍵詞生成token,twi= f(wi),對每個文檔id生成token,tσi= f(σi)
  2. 對每個關鍵詞生成索引多項式,設關鍵詞對應最大文檔數為L,不足L的用随機數rj代替
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  3. 合并為索引I
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  4. 加密索引I~ = Enc(n,g)(I).
  5. 建構關鍵詞矩陣MD,并計算M’D = M · MD.
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3. TrapdoorGen(MK, Q)

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Q為查詢關鍵詞集合:Q = {w1′, w′2, · · · , w′q}

  1. 用戶端對所有關鍵詞生成多項式(隻用生成一次)
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  2. 計算下式(那麼不屬于本次搜尋的關鍵詞計算結果就為0)
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  3. 用P’Q(x)的系數(am, am−1, a1, a0)表示P’Q(x),計算陷門
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Query(I, TQ)

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  1. 計算V
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    2.對每個vi計算v’i
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  2. 最後計算出傳回值
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OT(PR)

求出其根(對應檔案的ID),然後再直接去取回對應檔案即可

總結

  1. 本文是第一個提出多關鍵詞反向索引SSE的,雖然其可行性由Achieving Searchable Encryption Scheme with Search Pattern Hidden(2020)證明不實作,但也提供了思路

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