基于结构化加密的密文搜索方法及安全性证明

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
61772127
项目类别：
面上项目
资助金额：
16.0万
负责人：
周福才
依托单位：
东北大学
学科分类：
F0206.信息安全
结题年份：
2018
批准年份：
2017
项目状态：
已结题
起止时间：
2018-01-01 至2018-12-31

项目参与者：
徐剑；李金双；孙平；王志蓬；李福祥；李宇溪；徐紫枫；彭溯；王强；
关键词：
结构化加密搜索密文数据可证明安全性

项目摘要

Efficient and flexible encrypted search is the main area of the theoretical research for data protection under the big data environment. This project is motivated by the need of search methods for the outsourced encrypted data and database under the environment of mobile internet, cloud computing, big data and internet of things environment. Under the goal of better expressiveness for search queries, more search models and better search efficiency on the premise of ensuring good security level, we develop the general model for structured encryption along with the formalized definition of its security proof, and develop the basic theory and technical system for searching over encrypted data. By focusing on the research of key technologies that support searching over encrypted data and security proof, including efficient homomorphic encryption, verifiable computation, non-interactive zero-knowledge proof and set theory, we make every effort to achieve innovation and breakthrough for the problems of efficient search methods over encrypted data and security proof. We construct prototype systems that support searching over encrypted data and database. By conducting experiments on the prototype systems, we verify the availability and practicability of the research of this project. The result of this project will provide novel ideas and the theoretical basis for the researches of data security and privacy protection.

高效灵活的密文搜索是大数据环境中数据保护理论研究的重点内容之一。课题围绕移动互联、云计算、大数据以及物联网环境下对外包密文数据和数据库进行搜索查询的需求展开研究。以“在保证安全性的前提下，搜索语句表达性更强、搜索类型更丰富、执行效率更高”为目标，建立结构化加密理论模型及安全性的形式化定义，形成一套完善的面向密文搜索的基础理论和技术体系。研究支持密文搜索及安全性证明的高效同态加密算法、布隆过滤器、外包计算、非交互零知识证明以及集合理论等关键技术，力求在面向外包密文数据、密态数据库的新型高效搜索方法以及安全性证明等问题上有所创新和突破。研制面向实际应用需求的密文数据与密态数据库搜索查询系统，以支持多种场景下对密文搜索的实际需求，并验证课题方法的有效性和实用性，为数据安全和隐私研究提供新思路和理论依据。

结项摘要

高效灵活的密文搜索是大数据环境中数据保护理论研究的重点内容之一。课题围绕移动互联、云计算、大数据以及物联网环境下对外包密文数据和数据库进行搜索查询的需求展开研究。以“在保证安全性的前提下，搜索语句表达性更强、搜索类型更丰富、执行效率更高”为目标，建立了结构化加密理论模型及安全性的形式化定义，形成了一套完善的面向密文搜索的基础理论和技术体系。研究了支持密文搜索及安全性证明的高效同态加密算法、布隆过滤器、外包计算、非交互零知识证明以及集合理论等关键技术，在面向外包密文数据、密态数据库的新型高效搜索方法以及安全性证明等问题上进行了创新和突破。研制了面向实际应用需求的密文数据与密态数据库搜索查询系统，以支持多种场景下对密文搜索的实际需求，并验证了课题方法的有效性和实用性，为数据安全和隐私研究提供新思路和理论依据。.课题开展以来，本课题组严格按照课题任务书规定的目标和研究计划开展研究工作，在国内外重要学术刊物和会议上发表高水平学术论文11篇（包括SCI检索4篇，CCF C类会议1篇）；申请发明专利7项；获得软件著作权2项；项目执行期间共培养4名博士研究生和8名硕士研究生，其中2名博士研究生2019年3月进行博士答辩、毕业硕士研究生4名。课题顺利完成预期目标，项目圆满完成。