CN102938767A - 基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法 - Google Patents

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CN102938767A CN2012104523945A CN201210452394A CN102938767A CN 102938767 A CN102938767 A CN 102938767A CN 2012104523945 A CN2012104523945 A CN 2012104523945A CN 201210452394 A CN201210452394 A CN 201210452394A CN 102938767 A CN102938767 A CN 102938767A
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Abstract

一种基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，通过构造云数据外包系统，数据拥有者操作密钥生成模块生成索引生成密钥
Figure 2012104523945100004DEST_PATH_IMAGE001
和加密密钥，以及数据拥有者操作索引建立模块创建索引，授权用户操作陷门生成模块生成精确关键词集
Figure 2012104523945100004DEST_PATH_IMAGE003
中对应的模糊关键词集
Figure 592157DEST_PATH_IMAGE004
中的所有模糊关键词
Figure DEST_PATH_IMAGE005
的陷门集
Figure 816465DEST_PATH_IMAGE006
，并将该陷门集
Figure 707323DEST_PATH_IMAGE006
发送给云服务器，云服务器启动搜索模块在索引树
Figure DEST_PATH_IMAGE007
上执行搜索，并返回包含给定所有模糊关键词
Figure 726095DEST_PATH_IMAGE005
的所有文档的地址集

Description

基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法
技术领域
本发明属于云计算安全领域，涉及外包计算和可搜索加密，具体地说是提出了一种新的可验证的模糊关键词搜索方案，可用于实现云计算中对密文安全而有效地进行关键词搜索。
背景技术
随着云计算的流行，存储外包已经被广泛的用于降低数据维护或备份成本。通过外包数据到云端，数据拥有者可以获得高质量的数据存储服务，同时降低了数据存储和维护的负担。为了将外包数据安全地存储在不被信任的云服务器上，敏感数据在外包前必须进行加密。然而，这样就使得数据拥有者想要在服务器上有效地搜索加密的数据变得非常棘手。由于需要庞大的通信和计算代价，下载整个数据库进行解密显然是不切实际的。此外，数据拥有者可能将自己的外包数据共享给大量用户，在一次特定的会话中，单个用户可能只想要检索某些特定的自己感兴趣的数据。这就需要在不解密数据和泄露数据保密性的前提下，实现服务器对加密数据的搜索。一种常用的解决方法是可搜索加密，它能够通过关键词搜索来为用户返回所需要的文档。当然，关键词的隐私必须被有效地保护，因为关键词包含了数据文件的重要信息。
虽然目前有许多可搜索加密方案可以在不解密情况下实现安全而高效地搜索功能，但是其大多数都是基于对称可搜索加密方案的。并且方案中的云服务器被认为是可信但是好奇的。也就是说，服务器忠实地执行所有的搜索操作并且返回所有的搜索结果，但是它也试图挖掘加密数据的潜在信息。考虑到服务器为了节省自己的计算量和带宽可能是自私的。另外有一种称为半可信但好奇的服务器模型，在这种模型下，服务器可能只执行一小部分的搜索操作并且返回搜索结果的一部分内容。Chai等人首次提出了这个问题，并且给出了一个可验证的关键词搜索方案。然而，这个方案只支持精确关键词搜索。在2010年，Li等人提出了一个基于密文的模糊关键字搜索方案，但是其中并没有考虑关键词搜索的可验证性的问题。
发明内容
本发明提供一种基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，通过云数据外包系统结合符号树提出了一种新的可验证的模糊关键词搜索方案，它不仅支持模糊关键词搜索，并且能够对搜索结果进行验证。 
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，首先构造云数据外包系统，该云数据外包系统包含数据拥有者，授权用户以及云服务器，其中数据拥有者有一个存储在云服务器上的由                                                个加密数据文档组成的集合
Figure 589478DEST_PATH_IMAGE002
和精确关键字集合
Figure 10095DEST_PATH_IMAGE003
，云服务器能够为授权用户提供加密文档集
Figure 482665DEST_PATH_IMAGE002
上的模糊关键词搜索服务，并且数据所有者和授权用户之间的已分配各自对应的权限，当需要进行模糊关键词搜索时，进入初始化阶段，该初始化阶段通过数据拥有者操作本地服务器上的密钥生成模块生成索引生成密钥
Figure 159896DEST_PATH_IMAGE004
 和加密密钥
Figure 85127DEST_PATH_IMAGE005
，以及数据拥有者操作索引建立模块创建索引，接着为了搜索包含精确关键词集
Figure 309435DEST_PATH_IMAGE003
的文件，授权用户操作本地服务器上的陷门生成模块生成精确关键词集
Figure 433249DEST_PATH_IMAGE003
中对应的模糊关键词集中的所有模糊关键词
Figure 130126DEST_PATH_IMAGE007
的陷门集
Figure 220442DEST_PATH_IMAGE008
，并将该陷门集发送给云服务器，这样当云服务器接收到搜索请求后，云服务器启动搜索模块在索引树
Figure 654014DEST_PATH_IMAGE009
上执行搜索，并返回包含给定所有模糊关键词
Figure 553837DEST_PATH_IMAGE007
的所有文档的地址集
Figure 119948DEST_PATH_IMAGE010
和证据集ProofSet，最后由授权用户操作本地服务器上的验证模块用来检验是否云服务器是诚实的，如果通过验证则表示模糊关键词搜索成功且服务器是诚实的，否则表示模糊关键词搜索失败且服务器是不诚实的。
所述的云服务器在半诚实模式下工作，即所述的云服务器不以预先提出的协议工作，而是只执行预设的部分操作或者只返回预设的部分搜索结果，并且云服务器分析预先提出的协议执行过程中的信息流以便获得额外的信息。
所述的密钥生成模块生成索引生成密钥 和加密密钥
Figure 348902DEST_PATH_IMAGE005
的方法是采用随机密钥生成算法，该随机密钥生成算法用一个安全参数
Figure 736021DEST_PATH_IMAGE011
作为输入。
所述的数据拥有者操作索引建立模块创建索引的方式为利用索引创建算法将索引生成密钥和文档集合
Figure 58735DEST_PATH_IMAGE002
的精确关键词集作为输入，输出文档集合
Figure 464625DEST_PATH_IMAGE012
的符号树。
所述的生成精确关键词集中对应的所有模糊关键词
Figure 679072DEST_PATH_IMAGE007
的陷门集方式为用索引生成密钥
Figure 837521DEST_PATH_IMAGE004
和模糊关键词集
Figure 549125DEST_PATH_IMAGE006
作为输入，输出陷门集
Figure 978095DEST_PATH_IMAGE008
。
所述的云服务器启动搜索模块在索引树上执行搜索采用文档集合
Figure 700380DEST_PATH_IMAGE012
的符号树
Figure 12413DEST_PATH_IMAGE013
和模糊关键词集
Figure 997686DEST_PATH_IMAGE006
的陷门集
Figure 307445DEST_PATH_IMAGE008
作为输入。
所述的由授权用户操作本地服务器上的验证模块采用加密密钥
Figure 440486DEST_PATH_IMAGE005
和证据集ProofSet作为输入，并利用伪随机函数的特性来检验云服务器是否诚实。
通过构造云数据外包系统，数据拥有者操作密钥生成模块生成索引生成密钥
Figure 493892DEST_PATH_IMAGE004
和加密密钥
Figure 333672DEST_PATH_IMAGE005
，以及数据拥有者操作索引建立模块创建索引，授权用户操作陷门生成模块生成精确关键词集
Figure 876649DEST_PATH_IMAGE003
中对应的模糊关键词集中的所有模糊关键词
Figure 26188DEST_PATH_IMAGE007
的陷门集
Figure 281326DEST_PATH_IMAGE008
，并将该陷门集
Figure 932888DEST_PATH_IMAGE008
发送给云服务器，云服务器启动搜索模块在索引树上执行搜索，并返回包含给定所有模糊关键词
Figure 435730DEST_PATH_IMAGE007
的所有文档的地址集
Figure 984523DEST_PATH_IMAGE010
和证据集ProofSet，最后由授权用户操作验证模块用来检验云服务器是否诚实，如果通过验证则表示模糊关键词搜索成功且服务器是诚实的，否则表示模糊关键词搜索失败且服务器是不诚实的。该方法不仅支持模糊关键词搜索，并且能够对搜索结果进行验证。并且还能实现如下目标：
（1）建立了一个“高效存储”的模糊关键词集。并且设计一个高效的模糊关键词搜索方案；
（2）防止服务器获得除了搜索模式和访问模式之外的关于加密数据或者检索关键词的任何信息；
（3）设计高效的可验证的模糊关键词搜索方案并且能够让用户验证搜索结果的完整性和正确性。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明：
基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，首先构造云数据外包系统，该云数据外包系统包含数据拥有者，授权用户以及云服务器，其中数据拥有者有一个存储在云服务器上的由
Figure 72565DEST_PATH_IMAGE001
个加密数据文档组成的集合
Figure 401915DEST_PATH_IMAGE002
和精确关键字集合
Figure 600815DEST_PATH_IMAGE003
，这是通过数据拥有者扫描加密文档
Figure 4115DEST_PATH_IMAGE002
而后建立精确关键词集
Figure 263058DEST_PATH_IMAGE003
，数据拥有者将加密文件外包给服务器并且得到每个文档的地址，对于所有包含精确关键词集中的对应精确关键词
Figure 340101DEST_PATH_IMAGE015
的文件将其地址集记为：
Figure 333727DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为大于等于1的整数，云服务器能够为授权用户提供加密文档集上的模糊关键词搜索服务，并且数据所有者和授权用户之间的已分配各自对应的权限，该云数据外包系统利用一个基于符号树的遍历搜索方案，即建立一个多叉树在有限的符号集上存储模糊关键词集。这个设计结构的主要思想是所有共享一个前缀的陷门拥有共同的节点。根节点与一个空集合相关，陷门中的符号能够通过从根节点到叶子节点的搜索被还原。所有的模糊关键词都能够通过深度优先搜索在树中被找到。设定
Figure 912793DEST_PATH_IMAGE018
是预先定义的符号集，不同的符号数共有
Figure 556264DEST_PATH_IMAGE019
个。并且每一个符号能够用n比特来表示，n为大于等于1的整数。
当需要进行模糊关键词搜索时，进入初始化阶段，该初始化阶段通过数据拥有者操作本地服务器上的密钥生成模块生成索引生成密钥
Figure 891430DEST_PATH_IMAGE004
和加密密钥，以及数据拥有者操作索引建立模块创建索引，接着为了搜索包含精确关键词集的文件，授权用户操作本地服务器上的陷门生成模块生成精确关键词集
Figure 259461DEST_PATH_IMAGE003
中对应的模糊关键词集
Figure 827845DEST_PATH_IMAGE006
中的所有模糊关键词
Figure 44063DEST_PATH_IMAGE007
，而模糊关键词集根据预先设定的编辑距离d，编辑距离d为两个单词之间相似度的度量，两个单词
Figure 926569DEST_PATH_IMAGE020
及
Figure 834045DEST_PATH_IMAGE021
之间的编辑距离就是将其中任何一个转换成另一个所需的操作数，一共有三种元操作：（1）替换：将单词中的一个字母替换成另一个字母；（2）删除：删除单词中的一个字母；（3）插入：在单词中插入一个字母，编辑距离d的值为整数。通过下述步骤完成生成：
 第一步：首先将本地服务器中的模糊关键词集
Figure 776593DEST_PATH_IMAGE006
存储单元设置为空值集合；
第二步：当预先设定的编辑距离d大于或等于1时，本地服务器以对编辑距离d递减1方式逐次循环生成模糊关键词集
Figure 214528DEST_PATH_IMAGE006
，并将模糊关键词集
Figure 697462DEST_PATH_IMAGE006
的值填充到模糊关键词集
Figure 170031DEST_PATH_IMAGE006
对应的存储单元中，直到编辑距离d的值为0；
第三步：当预先设定的编辑距离d的值为0时，本地服务器就将设定的精确关键词集
Figure 17902DEST_PATH_IMAGE003
的值直接填充入模糊关键词集
Figure 5449DEST_PATH_IMAGE006
存储单元中；
第四步：当预先设定的编辑距离d的值小于0时，本地服务器将第一临时整型存储变量单元的值从初值1逐次递增1直到模糊关键词集
Figure 556833DEST_PATH_IMAGE006
内元素个数为止作为外层循环体，而将第二临时整型存储变量单元
Figure 903501DEST_PATH_IMAGE022
的值从初值1逐次递增1直到模糊关键词集
Figure 316028DEST_PATH_IMAGE006
内对应的第一临时整型存储变量单元
Figure 78448DEST_PATH_IMAGE005
的值位置上的元素个数的双倍加1为止作为内层循环体，在这内层循环体和外层循环体控制下，在当第二临时整型存储变量单元
Figure 823812DEST_PATH_IMAGE022
的值为奇数时，模糊关键词集
Figure 279064DEST_PATH_IMAGE006
内对应的第一临时整型存储变量单元
Figure 178887DEST_PATH_IMAGE005
的值位置上的元素个数填充到第三临时整型存储变量单元
Figure 744998DEST_PATH_IMAGE023
中，并且将通配符*填充到模糊关键词集
Figure 843404DEST_PATH_IMAGE006
内对应的第一临时整型存储变量单元
Figure 469557DEST_PATH_IMAGE005
的值位置上的元素的对应的第二临时整型存储变量单元
Figure 856676DEST_PATH_IMAGE022
的值加1除以2之商值的序列位置上；在当第二临时整型存储变量单元
Figure 23215DEST_PATH_IMAGE022
的值为偶数时，将模糊关键词集
Figure 179390DEST_PATH_IMAGE006
内对应的第一临时整型存储变量单元的值位置上的元素个数填充到第三临时整型存储变量单元
Figure 647597DEST_PATH_IMAGE023
中，并且将通配符*填充到模糊关键词集内对应的第一临时整型存储变量单元
Figure 831771DEST_PATH_IMAGE005
的值位置上的元素的对应的第二临时整型存储变量单元
Figure 360579DEST_PATH_IMAGE022
的值除以2之商值的序列位置上。这样就利用通配符技术来建立起了模糊关键词集。我们用一个通配符*表示同一个位置上的所有编辑操作，精确关键词
Figure 456711DEST_PATH_IMAGE015
的基于通配符且编辑距离为d的模糊关键词集用符号表示为：
Figure 902736DEST_PATH_IMAGE024
其中
Figure 95820DEST_PATH_IMAGE025
表示与精确关键词
Figure 234677DEST_PATH_IMAGE015
距离为d的关键词集合。
以此通过该模糊关键词集中的所有模糊关键词
Figure 130138DEST_PATH_IMAGE007
生成陷门集
Figure 177728DEST_PATH_IMAGE008
，并将该陷门集
Figure 487487DEST_PATH_IMAGE008
发送给云服务器，这样当云服务器接收到搜索请求后，云服务器启动搜索模块在索引树
Figure 558211DEST_PATH_IMAGE009
上执行搜索，并返回包含给定所有模糊关键词
Figure 175400DEST_PATH_IMAGE007
的所有文档的地址集
Figure 15180DEST_PATH_IMAGE010
或证据集ProofSet，最后由授权用户操作本地服务器上的验证模块用来检验是否云服务器是诚实的，如果通过验证则表示模糊关键词搜索成功，否则表示模糊关键词搜索失败。所述的云服务器在半诚实模式下工作，即所述的云服务器不以预先提出的协议工作，而是只执行预设的部分操作或者只返回预设的部分搜索结果，并且云服务器分析预先提出的协议执行过程中的信息流以便获得额外的信息。所述的密钥生成模块生成索引生成密钥
Figure 495839DEST_PATH_IMAGE004
 和加密密钥
Figure 850597DEST_PATH_IMAGE005
的方法是采用随机密钥生成算法，该随机密钥生成算法用一个安全参数
Figure 707695DEST_PATH_IMAGE011
作为输入。所述的数据拥有者操作索引建立模块创建索引的方式为利用索引创建算法将索引生成密钥
Figure 401982DEST_PATH_IMAGE004
和文档集合
Figure 115860DEST_PATH_IMAGE002
的精确关键词集
Figure 161176DEST_PATH_IMAGE003
作为输入，输出文档集合
Figure 556385DEST_PATH_IMAGE012
的符号树
Figure 167495DEST_PATH_IMAGE013
，即数据拥有者建立一个包含所有模糊关键词的树
Figure 255537DEST_PATH_IMAGE026
，树中的每一个节点包含两个元组
Figure 522570DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 455891DEST_PATH_IMAGE028
存的是符号，
Figure 691481DEST_PATH_IMAGE029
存的是伪随机函数值
Figure 950424DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 439174DEST_PATH_IMAGE031
包含了从根节点到目前节点的符号序列，为长为
Figure 27468DEST_PATH_IMAGE033
的比特串，代表着子节点集，数据拥有者将
Figure 191733DEST_PATH_IMAGE034
和
Figure 495675DEST_PATH_IMAGE026
连接在一起，本地服务器将符号树
Figure 36378DEST_PATH_IMAGE026
和加密文件外包给云服务器，并且授权用户通过本地服务器暂时存储陷门集
Figure 414270DEST_PATH_IMAGE008
，以便用于后面的验证。
所述的生成精确关键词集
Figure 77332DEST_PATH_IMAGE003
中对应的所有模糊关键词
Figure 540675DEST_PATH_IMAGE007
的陷门集方式为用索引生成密钥
Figure 885068DEST_PATH_IMAGE004
和模糊关键词集
Figure 946827DEST_PATH_IMAGE006
作为输入，输出陷门集，即数据拥有者用索引生成密钥
Figure 669113DEST_PATH_IMAGE004
为每一个模糊关键词
Figure 613935DEST_PATH_IMAGE035
建立陷门集
Figure 966419DEST_PATH_IMAGE008
，然后将hash值分为一个
Figure 643388DEST_PATH_IMAGE036
长的符号序列集：
Figure DEST_PATH_IMAGE037
其中
Figure 143639DEST_PATH_IMAGE038
是单向函数的输出长度，
Figure 99143DEST_PATH_IMAGE040
为对应的模糊关键词
Figure 212592DEST_PATH_IMAGE015
的陷门集。
所述的云服务器启动搜索模块在索引树
Figure 137823DEST_PATH_IMAGE009
上执行搜索采用文档集合
Figure 922983DEST_PATH_IMAGE012
的符号树
Figure 250059DEST_PATH_IMAGE013
和模糊关键词集
Figure 534410DEST_PATH_IMAGE006
的陷门集
Figure 743675DEST_PATH_IMAGE008
作为输入，即采用下列流程最后得到证据集ProofSet和文档地址集IDSet；
第一步：首先云服务器将第四临时整型存储变量单元的值从初值1逐次递增1直到陷门集内元素个数为止作为外循环体，外循环体内设置当前节点为文档集合
Figure 470825DEST_PATH_IMAGE012
的符号树的根节点；
第二步：接着外循环体继续执行云服务器将临时节点类型存储变量单元currentnode的初值设定为符号树
Figure 936759DEST_PATH_IMAGE013
的根节点；
第三步：云服务器将第五临时整型存储变量单元j1的值从初值1逐次递增1直到l1/n1作为内循环体, 内循环体内依次运行将
Figure 35165DEST_PATH_IMAGE042
的值置入第一临时符号存储变量单元
Figure 661318DEST_PATH_IMAGE043
中，l1是输出单向函数的长度，n1是每个字符代表的长度，
Figure 782858DEST_PATH_IMAGE044
表示陷门集中第
Figure 872616DEST_PATH_IMAGE041
个陷门中的符号序列中的第j1个符号值，如果临时节点类型存储变量单元currentnode中不包含为第一临时符号存储变量单元
Figure 669670DEST_PATH_IMAGE043
值的节点，将临时节点类型存储变量单元currentnode的证据Proof值添加到证据集ProofSet中，随后跳出内循环体；
第四步：内循环体结束后，云服务器设置临时节点类型存储变量单元currentnode的值为包含第一临时符号存储变量单元
Figure 340823DEST_PATH_IMAGE043
值的子节点，如果临时节点类型存储变量单元currentnode是叶子节点，将临时节点类型存储变量单元currentnode的证据Proof值添加到证据集ProofSet中，以及将临时节点类型存储变量单元currentnode的文件验证值ID添加到文件验证IDSet中，随后导出证据集ProofSet和文档地址集IDSet。
所述的由授权用户操作本地服务器上的验证模块采用加密密钥
Figure 248736DEST_PATH_IMAGE005
和证据集ProofSet作为输入，并利用伪随机函数的特性来检验云服务器是否诚实，即根据符号树
Figure 259418DEST_PATH_IMAGE013
中的每个节点有一个独一无二的值，称之为证据，由于符号树
Figure 289691DEST_PATH_IMAGE013
的结构，每个节点的路径是唯一的，如果没有加密密钥k，攻击者无法伪造一个有效的证据。数据拥有者与所有授权用户共享这个加密密钥k，授权用户能够通过重建证据来验证数据的正确性，具体验证过程如下：
（1）当搜索成功时，首先，授权用户利用文档地址集IDSet来验证搜索结果的完整性，授权用户导出一个，验证
Figure 97427DEST_PATH_IMAGE045
是否和返回的
Figure 290511DEST_PATH_IMAGE046
相等，其中
Figure 429368DEST_PATH_IMAGE010
是用户收到的级联地址，如果相等，授权用户用证据集ProofSet来检查搜索结果的正确性。如果不相等，则授权用户认为云服务器是不诚实的。
（2）当搜索不成功时，授权用户直接检查搜索结果的正确性，包含以下两个步骤：
授权用户检查是否
Figure 747217DEST_PATH_IMAGE047
，如果不相等，授权用户认为云服务器是不诚实的。
如果上步通过，授权用户检查是否
Figure 653442DEST_PATH_IMAGE048
。如果不相等，则认为云服务器是不诚实的，其中
Figure 638715DEST_PATH_IMAGE049
表示一个hash值，其中
Figure 948474DEST_PATH_IMAGE050
表示一个hash函数，
Figure 815936DEST_PATH_IMAGE051
表示一个伪随机函数值，即hash函数值，path表示从根节点到当前节点的路径上的符号序列，mem是一个长度为
Figure 869343DEST_PATH_IMAGE052
的比特串，
Figure 771439DEST_PATH_IMAGE053
表示一个伪随机函数值，即hash函数值，
Figure 252099DEST_PATH_IMAGE054
是服务器返回的path||mem值，n为整数值。
通过本发明的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，经由与和可验证的对称可搜索加密方案的性能对比，得出如下表1所示的结果，其中N是搜索关键词的总数：
Figure 810120DEST_PATH_IMAGE055
由表1可以看出，本发明的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法在搜索成本和验证成本方面优于对称可搜索加密方案算法。并且高效可验证的模糊关键词搜索方法支持模糊关键词查询。我们提出的方案不仅可以进行模糊搜索而且能够更高效的实现可验证性和可搜索性。尤其是，我们将验证的计算复杂性由
Figure 463955DEST_PATH_IMAGE056
减少到了
Figure 423821DEST_PATH_IMAGE057
.
Figure 75382DEST_PATH_IMAGE036
是搜索关键词的长度。

Claims (7)

1.一种基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，其特征在于首先构造云数据外包系统，该云数据外包系统包含数据拥有者，授权用户以及云服务器，其中数据拥有者有一个存储在云服务器上的由                                                
Figure 2012104523945100001DEST_PATH_IMAGE001
个加密数据文档组成的集合
Figure 643937DEST_PATH_IMAGE002
和精确关键字集合
Figure 2012104523945100001DEST_PATH_IMAGE003
，云服务器能够为授权用户提供加密文档集
Figure 599999DEST_PATH_IMAGE002
上的模糊关键词搜索服务，并且数据所有者和授权用户之间的已分配各自对应的权限，当需要进行模糊关键词搜索时，进入初始化阶段，该初始化阶段通过数据拥有者操作本地服务器上的密钥生成模块生成索引生成密钥
Figure 414371DEST_PATH_IMAGE004
 和加密密钥
Figure 2012104523945100001DEST_PATH_IMAGE005
，以及数据拥有者操作索引建立模块创建索引，接着为了搜索包含精确关键词集
Figure 299150DEST_PATH_IMAGE003
的文件，授权用户操作本地服务器上的陷门生成模块生成精确关键词集中对应的模糊关键词集
Figure 765084DEST_PATH_IMAGE006
中的所有模糊关键词
Figure 2012104523945100001DEST_PATH_IMAGE007
的陷门集
Figure 496279DEST_PATH_IMAGE008
，并将该陷门集
Figure 489643DEST_PATH_IMAGE008
发送给云服务器，这样当云服务器接收到搜索请求后，云服务器启动搜索模块在索引树
Figure DEST_PATH_IMAGE009
上执行搜索，并返回包含给定所有模糊关键词的所有文档的地址集
Figure 308881DEST_PATH_IMAGE010
和证据集ProofSet，最后由授权用户操作本地服务器上的验证模块用来检验是否云服务器是诚实的，如果通过验证则表示模糊关键词搜索成功且服务器是诚实的，否则表示模糊关键词搜索失败且服务器是不诚实的。
2.根据权利要求1所述的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，其特征在于所述的云服务器在半诚实模式下工作，即所述的云服务器不以预先提出的协议工作，而是只执行预设的部分操作或者只返回预设的部分搜索结果，并且云服务器分析预先提出的协议执行过程中的信息流以便获得额外的信息。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，其特征在于根据所述的密钥生成模块生成索引生成密钥
Figure 396048DEST_PATH_IMAGE004
和加密密钥
Figure 560313DEST_PATH_IMAGE005
的方法是采用随机密钥生成算法，该随机密钥生成算法用一个安全参数
Figure DEST_PATH_IMAGE011
作为输入。
4.根据权利要求3所述的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，其特征在于所述的数据拥有者操作索引建立模块创建索引的方式为利用索引创建算法将索引生成密钥
Figure 864255DEST_PATH_IMAGE004
和文档集合
Figure 404958DEST_PATH_IMAGE002
的精确关键词集作为输入，输出文档集合
Figure 445912DEST_PATH_IMAGE012
的符号树
Figure DEST_PATH_IMAGE013
。
5.根据权利要求4所述的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，其特征在于所述的生成精确关键词集
Figure 909254DEST_PATH_IMAGE003
中对应的所有模糊关键词
Figure 315965DEST_PATH_IMAGE007
的陷门集方式为用索引生成密钥
Figure 548363DEST_PATH_IMAGE004
和模糊关键词集
Figure 320010DEST_PATH_IMAGE006
作为输入，输出陷门集
Figure 270649DEST_PATH_IMAGE008
。
6.根据权利要求5所述的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，其特征在于所述的云服务器启动搜索模块在索引树
Figure 708147DEST_PATH_IMAGE009
上执行搜索采用文档集合
Figure 60631DEST_PATH_IMAGE012
的符号树
Figure 3179DEST_PATH_IMAGE013
和模糊关键词集
Figure 503430DEST_PATH_IMAGE006
的陷门集
Figure 189626DEST_PATH_IMAGE008
作为输入。
7.根据权利要求6所述的基于云数据外包系统的高效可验证的模糊关键词搜索方法，其特征在于所述的由授权用户操作本地服务器上的验证模块采用加密密钥
Figure 396617DEST_PATH_IMAGE005
和证据集ProofSet作为输入，并利用伪随机函数的特性来检验云服务器是否诚实。
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