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申请/专利权人：太原理工大学

摘要：本发明提供了基于格的前向安全的密文数据检索方法，属于信息安全技术领域；所要解决的技术问题为：提供基于格的前向安全的密文数据检索方法的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：主要由系统初始化、密钥更新算法、关键词加密算法、令牌生成算法、测试算法五个步骤组成；采用格结构构造了密文数据检索方案，可以实现抗量子计算的攻击；同时可实现前向安全性，降低了因用户密钥泄露带来的隐私保护问题，使得系统更加安全；方案结合二叉树结构与最小覆盖集实现数据接收方私钥的更新，无需公钥随之更新，降低了存储开销，且可以实现对密钥更新的查询下的安全性，弥补了同类方案的缺陷；本发明应用于密文数据检索。

主权项：1.基于格的前向安全的密文数据检索方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：系统初始化阶段：设置安全参数、二叉树结构的层数，预定义关键词域，运行格陷门生成算法，输出系统公共参数、数据接收方的公钥和私钥，并将上述公钥、私钥发送给接收方，设置hash函数及随机均匀选取矩阵；S2：密钥更新阶段：输入系统公共参数，根据接收方的公钥和与当前时间段相关的私钥，结合二叉树结构与最小覆盖集合，利用格基扩展算法，实现时间段的更新并计算下一个时间段的接收方私钥实现密钥更新，生成的私钥由接收方秘密保存，同时删除当前时间段的私钥；所述步骤S2密钥更新阶段的具体步骤如下：输入公共参数pp，公钥pk和时间段t的私钥skt：S2.1：定义叶子节点的最小覆盖集：对于二叉树上任意叶子节点t，一个最小覆盖Nodet表示包含时间t之后的所有叶子结点的一个祖先节点的最小集合，即{t,t+1,...,T-1}，其中T是时间段的数量；S2.2：时间段t的私钥skt的组成：根据二叉树各节点的格陷门生成方法，二叉树的每个节点有自己对应的矩阵及其格陷门，时间段t的私钥skt是由集合Nodet的所有元素节点的格陷门组成的陷门集合；S2.3：从skt到skt+1的密钥更新：接收方首先确定最小覆盖Nodet+1，然后计算集合Nodet+1\Nodet的所有节点的格陷门，并删除集合Nodet\Nodet+1的所有节点的格陷门，最后，接收方确定更新后的私钥；S2.4：返回更新后的私钥skt+1；S3：关键词加密阶段：数据发送方输入要加密的关键词，利用接收方的公钥和时间段，根据格LWE的基于身份的加密思想计算与关键词关联的密文第一个分量；根据时间段选取相应的随机矩阵组成与当前时间段关联的矩阵，然后依据LWE上的基于身份加密思想计算与关键词关联的密文第二个分量；将两个密文分量所组成的关键词密文发送给云服务器；S4：令牌生成阶段：接收方输入想要搜索的关键词和接收方当前时段的私钥，采用格原像抽样算法抽取一个向量作为本时间段的搜索令牌，将上述令牌作为接收方的搜索请求发送给服务器；S5：测试阶段：服务器将接收到的关键词密文拆分为密文第一个分量与密文第二个分量，将两个分量与搜索令牌结合计算一个噪声项，将上述噪声项的值与比较，若噪声小于输出1，返回搜索结果给数据接收方，表明服务器测试搜索令牌中包含的关键词与密文中一致，且搜索令牌是在关键词加密后的时间段生成的；否则输出0，此次搜索失败；其中q为系统参数。

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百度查询： 太原理工大学 基于格的前向安全的密文数据检索方法