面向雲存儲的多源數據安全查詢機制和算法研究

《面向雲存儲的多源數據安全查詢機制和算法研究》是依託湖南大學，由林亞平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：面向雲存儲的多源數據安全查詢機制和算法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：林亞平
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

本項目面向半誠實但好奇的雲存儲環境，依據多源數據套用場景的需求，研究基於隱私和完整性保護的多源數據安全查詢機制，並提出相關模型和算法。結合雲端伺服器存在好奇性的特點，研究多源數據的隱私保護問題，提出基於非對稱標量積加密函式模型的隱私保護方案，保證雲端伺服器的數據安全且支持多源關鍵字查詢；針對半誠實雲端伺服器返回不完整查詢結果的問題，提出基於Merkle哈希樹的完整性保護方案，檢測雲端伺服器的自私行為；針對雲端伺服器處理海量數據時的查詢效率問題，提出基於鏈式布魯姆過濾器二叉樹查詢結構，避免現有查詢方案中關鍵字枚舉對性能的影響，有效提升雲端伺服器的處理能力。最後形成支持隱私和完整性保護的安全查詢機制。項目將以Amazon EC2雲計算平台中的實際數據對提出的算法和機制進行評測。該課題的研究，對提高雲存儲數據查詢的安全有效性，推動雲計算的套用具有重要意義。

結題摘要

本項目面向“半誠實但好奇”的雲存儲環境，依據多源數據套用場景的需求，研究基於隱私和完整性保護的多源數據安全查詢機制，並提出相關模型和算法。結合雲端伺服器存在“好奇性”的特點，研究多源數據的隱私保護問題，提出基於非對稱標量積加密函式模型的隱私保護方案，保證雲端伺服器的數據安全且支持多源關鍵字查詢；針對“半誠實”雲端伺服器返回不完整查詢結果的問題，提出基於Merkle 哈希樹的完整性保護方案，檢測雲端伺服器的不誠實行為；針對雲端伺服器處理海量數據時的查詢效率問題，提出基於鏈式布魯姆過濾器二叉樹查詢結構，避免現有查詢方案中關鍵字枚舉對性能的影響，有效提升雲端伺服器的查詢能力。最後形成支持隱私和完整性保護的安全查詢機制。項目組搭建了基於IPv6的雲平台、開發了仿真系統，並採用仿真和實驗相結合的方法對提出的模型、算法和機制進行評價。項目組還對雲存儲中多源數據的安全範圍查詢、Top-k 查詢、安全冗餘數據檢測、隱私保護的用戶認證、密鑰管理等協定和機制進行了研究，這些研究工作為項目組研究雲存儲中多源數據的安全查詢機制提供了較好的支撐。項目組發表了一批較高質量的學術論文、獲得了發明專利授權，取得了較好的研究成果。該項目的研究成果對提高雲存儲數據查詢的安全有效性，推動雲計算的套用具有重要意義。