探讨云存储中加密数据的相似检索技术应用

探讨云存储中加密数据的相似检索技术应用刘彦（黔南民族师范学院计算机与信息学院，贵州都匀558000）摘要院云存储作为现代化科学技术发展的产物，被各个行业所采用。云服务的出现极大便利了人们的生活，但是在看到云服务带给我们便利的同时，也要关注云服务中数据的安全性，为了保证云服务中数据的安全性和隐私性，就需要转变之前数据存储方式，采用外储数据加密形式存储。此种数据存储模式下可以有效保护数据，避免了数据被恶意访问的情况出现。但是此种数据存储方式也存在相应问题，如加密检索技术的缺失，难以提高检索数据文字的匹配程度，不能实现有效的数据资料检索。制定了高效支持加密数据相似检索方案，对该方案的算法进行了严格定义，目的是将云存储的安全性和机密性进一步提高。关键词院云存储；加密数据；相似检索技术网络信息化高速发展的背景下袁信息爆炸是我国所处时代发展的显著特点遥云计算作为现代化科学技术发展的产物袁可存储大量数据袁能有效减轻数据管理工作的压力遥人们会选择将个人信息储存在云端服务器中袁而如何保证云服务器数据的安全性和隐私性已经成了人们普遍关注的问题遥数据经过加密处理后被上传到云服务器袁可以避免恶意性访问袁能保障数据的安全性和隐私性遥但是数据经加密技术处理后袁在其操作环节上变得更为复杂袁导致基本的数据检索功能不能体现遥针对此种问题不少专家纷纷提出了自己的看法袁制定了各种支持加密后数据检索的方案袁提高了搜索关键词的匹配程度袁具有较高的实际应用价值遥借助安全索引构建高效相似检索遥2.1相似可检索对称加密敏感数据集用D表示袁Di的特征值集合为Fi袁Di属于D袁F为特征性集合的全部可能袁Di的加密形式为Ci袁安全索引为I遥为了满足相似索引的需求袁需要放表示袁相似机制下的阈值为琢和茁袁茁大于琢遥Fuzzy鄄Search渊I袁T冤院依据f渊T冤检索I袁将加密文件集合C输出袁如果Dj相关联的特征值集合为Fi袁此时为高概率事件遥当fi渊dist渊fi袁f冤臆琢冤时Cj属于C曰当dist渊fif冤逸茁时Cj不属于C曰这里fi属于Fj遥此种检索模实用性较高遥2.2敏感函数族位置敏感函数作为一种近似算法袁适应于髙维度数式下可以将更为高效的相似检索对称加密方案获取到袁宽检索操作定义袁两个特征之间的距离函数用F伊F要砸1基于度量空间转换机制的安全索引分析位置敏感函数简称为LSH是基于度量空间转换机制的安全索引方案的主体部分袁位置敏感函数作为一种相似临近查询算法袁在高维数据空间上最先应用遥快速相似检索方法中位置敏感函数在明文检索中被广泛应用遥研究在加密数据内容上纳入位置敏感函数袁研究现实此种数据加密方案可有效保障数据资料的安全性和隐私性袁有较高的实际应用价值[1]遥据空间中袁此种算法的基本原理是在哈希函数的辅助下降目标分别映射到不同的桶中袁其中相似程度较高的目标会被映射到同一个桶中袁差异性较大的目标则会被映射到不同的桶中遥假设敏感函数族为渊rir2袁p1袁p2冤袁其中r1尧r2表示距离袁该距离的计算是在距离机制F伊F要砸下产生的袁r1小于r2袁概率用p1袁p2表示袁且p1基金项目：基于大数据的民族文化数字化资源存储技术研究袁黔教合KY字[2017]345遥作者简介：刘彦渊1977-冤袁男袁副教授袁本科袁研究方向院计算机网络尧计算机教育遥2明确所要解决的问题假设数据拥有者A在云服务器中存储了敏感信息袁用户B在访问数据拥有者A的云服务信息时袁只能访问A允许访问的部分袁其他内容用户B不能访问遥此时用户B可以使用检索远程服务器袁检索加密数据后允许通过用户B的请求袁期间会耗费较长时间袁因此需要902020.01大于p2袁x尧y均属于F袁h属于H袁可以得到dist渊x袁y冤r2;r2袁则臆r1曰Pr咱h则渊x冤Pr咱h=h渊x冤渊y冤暂=h臆p2遥渊y冤暂此时函数族逸p1曰dist渊x袁H为y冤渊r1袁逸位置敏感函数是非常有效果的p1袁p2冤要敏感袁p1大于袁p2此次检索中包含于检索时相似性检索中采用请求相似的条目袁排除不想死的检索条目遥2.3将查询及访问模式n个连续查询特征值集合设为{f1袁f2袁援援袁援fn}袁二元矩阵设为仔袁假设fi与fj相等袁则仔渊i袁j冤为1袁否不相等仔渊i袁j冤为0遥假设D渊fi冤为一个集合袁该集合包括了特征值fi数据地址袁{T1袁援援袁援Tn}为陷门袁该陷门与{f1袁援援袁援fn}对应袁此时n个陷门的访问模式可以设置为{Ap渊T1冤=D渊f1冤袁援援袁援Ap渊Tn冤=D渊fn冤}[2]2.4遥假设相似模式fi的子特征为渊f1i袁援援袁援fyi冤袁n个连续请求多元特征集合为{渊f11袁援援袁援fy1冤袁援援袁渊f1n袁援援袁援fyn冤}遥第i个特征的第j元用i咱j暂表示袁假设fji与frp相等时袁则Sp咱i咱j暂袁p咱r暂暂=1;两者若不相等时袁1小于等于i袁p小于等于n和1小于等于j袁r小于等于y时袁Sp2.5咱i将历史、轨迹、视图定义咱j暂袁p咱r暂暂=0遥D设为一个数据集合袁n个连续请求特征集合为Q=将某个加密数据条目的集合设为{f1袁援援袁援fn}袁那么n-查询历史就是C={C1袁Hn=援援袁渊D袁援Cl}袁Q冤遥Ci的地址为id渊Ci冤袁则Hn相似性模式及访问模式为Sp渊Hn冤C=Hn{C1袁和Ap援援袁援Cl}袁渊Hn冤遥将某个加密数据条目的集合设为=的陷门为T={Tf1袁Ci的地址为援援袁援Tfn}袁id则渊Ci冤袁Hn视图为安全索引为自渊Hn冤I袁3{渊id渊C1冤袁援援袁援id渊Cl冤冤袁C袁I袁T}[3]遥3.1相似检索方案敏感数据集合为提取特征Di袁数据集Di特征值集合为Fi={f1袁3.2援援袁援fn}袁在特征提取步骤下Di会被映射到Fi上遥提取到特征值后需要将其转换成特征向量转换度量空间袁这样才能在位置敏感函数中应用遥在转换度量空间的过程中可以将敏感函数族找到袁如果Di的特征值集合为Fi={f1袁3.3援援袁援fn}袁此时就可以将特征值映射到向量集合遥将构造桶索引H设为位置敏感函数族袁结合实际情况从H中构建出一个敏感函数袁将其设为g袁g姿冤袁姿个桶中要映射到g1至g姿每个特征向量渊g1袁g2袁袁若噎袁关于向量fi的输出为gi渊fj冤袁此时的gi渊fj冤就是索引gi中的一个桶地址[4]3.4对桶地址和内容进行加密加密桶索引遥袁将位置敏感函数转换成安全索引袁假设Kid袁Kpayload属于{0袁1}鬃加密秘钥袁E袁鬃是尺寸鬃的nckid尧Enckpayload一个PCPA安全加密方案袁袁分别表示一个伪随机排列和Bk尧VBk尧I分别是桶地址尧Bk4位向量实验结果尧安全索引[5-6]遥研究中采用度量空间转换的方法实现了字符和相似距离之间的转换袁将其转换成相似距离袁可以借助位置敏感函数进行比较遥此种方式可实现模糊的密文检索袁因此具有较好的应用价值袁可以满足关键文字协同检索的需求[7-8]5结语遥云计算是现代化信息技术不断发展的产物袁云计算在带给人们生活便利的同时袁也产生了相应的问题袁增加了云存储数据的安全隐患袁制定了高效支持加密数据相似检索方案袁并对该方案的算法进行了严格定义袁希望可以将云存储的安全性和机密性进一步提高遥参考文献[1]黄美东检索技术应用研究,谢维信,张鹏[J]..云存储中加密数据的相似信号处理,2017,33(4):[2]472-479.邱硕关键技术研究.面向隐私保护的密文数据检索与集合操作的[D].北京:北京交通大学,2017.[3]陕西邹琴:.西安电子科技大学移动云环境下密文图像检索技术研究,2017.[D].[4]李宏霞研究[D].支持多关键词分级的对称可搜索加密技术.山西:中北大学,2017.[5]何少芳检索方法研究.面向汉语语音的敏感信息检测与加密语音[D].湖南:湖南大学,2017.[6]RohitmentHanda,C.trievalclusteringRamaforefficientKrishna,NaveenandAggarwal.Docu鄄PracticefromandcloudExperience,2019,31[J].Concurrencysecure(15)andinformation:n/a-n/a.Computation:re鄄[7](下转第P.Priya111Ponnuswamy,R.页)VidhyaPriya,C.P.ShabariRam.2020.0191字体尧字体大小尧背景色尧大小尧使用的背景图等等遥通过此方法可以将生成的图片保存遥在搭建的平台上袁为用户提供很好的视觉体验袁也可以很好地获取到需要的信息遥以上就是可视化的一个简单的过程袁通过词频分析的结果来显示结果图袁为用户带来更直观尧简单的界面遥渊3冤通过Matplotlib库将生成的图片可视化地显示渊2冤通过WorldClod绘制词云图遥在这里可以设置通过对一篇文章中的关键字的词频分析和良好的用户界面袁本平台的可视化结果可以让用户在最快的时间内了解到更多的新闻信息袁实现对文章的快速解读袁为用户带来舒适的体验感受遥参考文献[1]刘熠.基于Python的Web数据挖掘技术研究与实现[D].长江大学,2018.[2]蔡天鸿,邓金,史国阳,朱晋,怀丽波.基于TF-IDF方法的文本人物群体人格分析方法[J].计算机应用与软件,2019,36(05):35-38.业技术,2015,(08):231.4结语使用Django框架搭建的一个高频关键词展示平台袁此平台主要是通过Python的去重和分析可以实现对大量的冗余的文本的删除袁然后使用TF-IDF算法对数据库中精简的文本进行词频分析袁提取出较为精确的文本主题遥对于结果不太理想的文本集使用wordtovector作为辅助袁可以略微提升结果的正确性遥(上接第105页)统一的身份认证以及数据库管理平台袁同时也安装了校园网管理系统以及远程协同系统袁为多样的校园管理提供信息服务袁其灵活配置尧丰富的资源以及自动化管理满足了各个阶层的需求遥网络化的生活环境主要体现在校园网络实现了集学生管理尧后勤服务和安全防护于一体的校园监控体系遥信息共享主要是各个应用能够在校园网络中相互联系袁开拓了更加广阔的资源袁更丰富的信息袁对于教学的方式尧方法提供全新的选择袁从而提升学校的教学质量遥基于云平台的校园网络化的建设意义是多个方面的袁首先实现了资源统一管理袁无论是老师还是学生亦或是管理人员够能够搭上网络化进程的便车袁根据自身的需求来规划资源袁拓展信息渠道袁同时大大减少了学校项目的运转周期袁提升工作与学生学习效率遥在网络(上接第91页)[3]邵佩佩.社交网络数据挖掘技术浅谈[J].山东工安全监督管控方面也大大降低了安全隐患袁提高了系统的稳定性遥网络数据中心的构建是时代发展的必然要求袁也是教育方式变革的必然选择袁建立信息化发展是培养人才尧提高学校管理的必要性工作袁与学校整体发展息息相关袁也是未来发展的重中之重遥因此袁数字化校园建设是创建现代化学校的重要任务之一遥参考文献[1]袁静,吴海燕,刘长兴.基于云平台的智能数据中心的构建[J].中国医疗设备,(11):76-79.[2]戚伟强,蒋鸿城,裴旭斌,等.基于云平台的电力技术,2016,(7):97-101.[3]赵璇.面向云计算的校园网数据中心建设研究[D].兰州交通大学.数据中心自动运维体系研究[J].电力信息与通信Fileretrievalandstorageintheopensourcecloudtoolusingdigitalbipartiteanddigitcompactprefixindex鄄ticeandExperience,2019,31(14):n/a-n/a.ingmethod[J].ConcurrencyandComputation:Prac鄄[8]DharamRajKumar,JitendraSheetalani.ReviewofKeyManagementandDistributionTechniqueforDataDy鄄namicsforStorageSecurityinCloudComputing[J].38-49.IOSRjournalofcomputerengineering,2017,19(3):2020.01111