論文閱讀-Inverted Index Based Multi-Keyword Public-key(2015)

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：

方案流程

符号表

總體流程圖

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)

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

   

3. 合并為索引I

   

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.

   

3. TrapdoorGen(MK, Q)

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）

   

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）

   

   

3. 用P’Q(x)的系數(am, am−1, a1, a0)表示P’Q(x)，計算陷門

   

Query(I, TQ)

1. 計算V

   

   2.對每個vi計算v’i

   

2. 最後計算出傳回值

   

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