论文阅读-Inverted Index Based Multi-Keyword Public-key(2015)

文章目录

• 论文成果
• 前提工作
• • Paillier homomorphic cryptosystem（Paillier同态加密系统）
• 方案流程
• • 符号表
  • 总体流程图
  • 1.Setup(k)
  • 2. IndexGen(MK, I)
  • 3. TrapdoorGen(MK, Q)
  • Query(I, T~Q~)
  • OT(PR)
• 总结

论文成果

1. 提出了一种实用的基于反向索引的公钥搜索加密方案，我们的方案支持只使用一个板门的联合多关键字搜索，而现有的基于反向索引的可搜索加密方案只支持单关键字搜索。
2. 我们设计了一种概率性的陷门生成算法来打破活板门的可链接性

前提工作

Paillier homomorphic cryptosystem（Paillier同态加密系统）

密钥生成算法：

方案流程

符号表

总体流程图

1.Setup(k)

1. 选择2个kbit素数p,q，有gcd(pq,(p − 1)(q − 1)) = 1.
2. 通过Paillier algorithm得到pk = (n, g), sk = (λ, µ)，
3. 数据拥有者保留sk，一个伪随机映射f和随机可逆矩阵M作为主密钥，M的阶数为m（关键词数）

2. IndexGen(MK, I)

1. 对每个关键词生成token，twi= f(wi),对每个文档id生成token，tσi= f(σi)
2. 对每个关键词生成索引多项式,设关键词对应最大文档数为L,不足L的用随机数rj代替

   

3. 合并为索引I

   

4. 加密索引I~ = Enc(n,g)(I).
5. 构建关键词矩阵MD，并计算M’D = M · MD.

   

3. TrapdoorGen(MK, Q)

Q为查询关键词集合：Q = {w1′, w′2, · · · , w′q}

1. 客户端对所有关键词生成多项式（只用生成一次）

   

2. 计算下式（那么不属于本次搜索的关键词计算结果就为0）

   

   

3. 用P’Q(x)的系数(am, am−1, a1, a0)表示P’Q(x)，计算陷门

   

Query(I, TQ)

1. 计算V

   

   2.对每个vi计算v’i

   

2. 最后计算出返回值

   

OT(PR)

求出其根（对应文件的ID），然后再直接去取回对应文件即可

总结

1. 本文是第一个提出多关键词反向索引SSE的，虽然其可行性由Achieving Searchable Encryption Scheme with Search Pattern Hidden（2020）证明不实现，但也提供了思路