计算机研究与发展2021,Vol.58Issue(10) :2287-2299.DOI:10.7544/issn1000-1239.2021.20210614

基于差分隐私的多模式隐藏动态对称可搜索加密方案

A Multi-Pattern Hiding Dynamic Symmetric Searchable Encryption Based on Differential Privacy

赵梓婷 徐银 宋祥福 蒋瀚
计算机研究与发展2021,Vol.58Issue(10) :2287-2299.DOI:10.7544/issn1000-1239.2021.20210614

基于差分隐私的多模式隐藏动态对称可搜索加密方案

A Multi-Pattern Hiding Dynamic Symmetric Searchable Encryption Based on Differential Privacy

赵梓婷 1徐银 1宋祥福 2蒋瀚3
扫码查看

作者信息

  • 1. 山东大学软件学院 济南 250101
  • 2. 山东大学计算机科学与技术学院 济南250101
  • 3. 山东大学软件学院 济南 250101;山东省软件工程重点实验室(山东大学) 济南250101
  • 折叠

摘要

动态对称可搜索加密(dynamic symmetric searchable encryption,DSSE)在近年来已经成为数据隐私保护方面至关重要的原语,它能够允许客户端对保存于云服务器的加密数据执行高效的检索和更新操作,而仅向服务器泄露少量经过严格定义的信息,如搜索模式、访问模式、更新模式和容量泄露.然而,越来越多的研究发现,一些强大的敌手能够利用DSSE的泄露执行特定攻击,从而破坏数据和检索的隐私性.以往方案往往利用隐私数据查询,茫然随机存取器和存储补齐等技术来压缩甚至消除泄露信息,这些技术能够提供较好的安全性,但是存在计算、通信和存储复杂度过高的问题,难以实用.为了实现更好的安全和效率平衡,提出想法:首先引入差分隐私这一安全概念,提出了一种新的填充方法-差分隐私填充(differential privacy padding,DPP),在保证安全性的同时降低了存储负载.随后在多服务器模式下提出了一种称为"MDSSE"(multi dynamic searchable symmetric encryption)的动态搜索更新方案,通过对DPP的动态运用实现容量、更新以及搜索模式隐藏,保证了前向安全和后向安全.对于方案的安全性证明,扩展了对于更新历史的定义,提出了适用于方案的差分更新历史DP-Update.实验表明:方案可以抵御泄露滥用攻击,并具有较高的存储与通信效率.

关键词

动态对称可搜索加密/差分隐私/多服务器模式/前向安全/泄露隐藏

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金重点项目(61632020)

山东省软件工程重点实验室科技创新基地专项(11480004042015)

出版年

2021
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
被引量5
参考文献量2
段落导航相关论文