CN113094573A - 多关键词排序可搜索加密方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种多关键词排序可搜索加密方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取文档的主题权重，其中，主题权重包括文档的每个关键词在文档的每个主题下的权重；根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引，将密文索引上传至云服务器；对文档进行加密得到密文文档，将密文文档存储到区块链。本发明能够区分出不同主题下关键词之间的重要性，使检索更加准确，同时保证了文档的不可篡改性，使用户的数据安全得到保障、查询结果更加透明。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用领域，尤其涉及一种多关键词排序可搜索加密方法、装置、设备和计算机可读存储介质。
背景技术
目前，云存储的广泛应用给互联网用户提供了灵活的数据外包服务。但是，将数据外包给云服务器，数据拥有者则会失去对数据的绝对控制权，而云服务器可能也会受到数据泄漏及硬件故障等威胁。
为解决上述安全问题，可搜索加密技术应运而生，在加密数据上实现关键词检索，只获取感兴趣的目标数据。但是，目前的可搜索加密方案存在搜索准确性不足、用户数据的安全无法保障以及查询结果不透明的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种多关键词排序可搜索加密方法、装置、设备和计算机可读存储介质，通过多关键词排序可搜索加密方法中的基于文档主题的关键词提取以及将文档加密存储到区块链的方法，能够区分出不同主题下关键词之间的重要性，使检索更加准确，同时保证了文档的不可篡改性，使用户的数据安全得到保障、查询结果更加透明。
第一方面，提供了一种多关键词排序可搜索加密方法，用于供应设备，该方法包括：获取文档的主题权重，其中，主题权重包括文档的每个关键词在文档的每个主题下的权重；根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引，将密文索引上传至云服务器；对文档进行加密得到密文文档，将密文文档存储到区块链。
在第一方面的一些可实现方式中，获取文档的主题权重，包括：基于TextRank算法以及文档的每个关键词在每个主题下的偏好概率，获取文档的主题权重。
在第一方面的一些可实现方式中，根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引，包括：根据文档的主题权重和主题分布确定文档的第一关键词集合；添加指定个数的虚拟关键词至文档的第一关键词集合，生成第二关键词集合；根据文档的第二关键词集合确定文档的关键词向量，其中，关键词向量的维度设置为第二关键词集合中对应的关键词的权重；根据文档的关键词向量确定文档的密文索引。
在第一方面的一些可实现方式中，根据文档的关键词向量确定文档的密文索引，包括：生成第一随机安全密钥和第一随机数，其中，第一随机安全密钥包括第一随机矩阵、第二随机矩阵和第一随机比特向量；根据第一随机比特向量和第一随机数将文档的关键词向量按照预设规则划分成第一关键词子向量、第二关键词子向量；根据第一随机矩阵对第一关键词子向量进行加密，根据第二随机矩阵对第二关键词子向量进行加密，确定文档的密文索引。
第二方面，提供了一种多关键词排序查询方法，用于终端设备，该方法包括：获取待查询关键词的查询向量；对查询向量进行加密，得到待查询关键词的加密关键字；向云服务器发送加密关键字并接收云服务器返回的查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；根据查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询密文文档，并对密文文档进行下载和解密。
在第二方面的一些可实现方式中，对查询向量进行加密，得到查询关键词的加密关键字，包括：生成第二随机安全密钥和第二随机数，其中，第二安全密钥包括第三随机矩阵、第四随机矩阵和第二随机比特向量；根据第二随机比特向量和第二随机数将查询向量按照预设规则划分成第一查询子向量、第二查询子向量；根据第三随机矩阵对第一查询子向量进行加密，根据第四随机矩阵对第二查询子向量进行加密，确定待查询关键词的加密关键字。
第三方面，提供了一种多关键词排序可搜索加密方法，用于云服务器，该方法包括：
接收终端设备发送的加密关键字；根据索引树和加密关键字得到查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；将查询结果发送给终端设备。
在第三方面的一些可实现方式中，接收供应设备发送的密文索引；根据密文索引构建索引树，其中，索引树的索引结构是根据平衡二叉树来确定的。
第四方面，提供了一种多关键词排序可搜索加密装置，用于供应设备，该装置包括：获取模块，用于获取文档的主题权重，其中，主题权重包括文档的每个关键词在文档的每个主题下的权重；确定模块，用于根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引，将密文索引上传至云服务器；存储模块，用于对文档进行加密得到密文文档，将密文文档存储到区块链。
在第四方面的一些可实现方式中，获取模块具体用于，基于TextRank算法以及文档的每个关键词在每个主题下的偏好概率，获取文档的主题权重。
在第四方面的一些可实现方式中，确定模块具体用于，根据文档的主题权重和主题分布确定文档的第一关键词集合；添加指定个数的虚拟关键词至文档的第一关键词集合，生成第二关键词集合；根据文档的第二关键词集合确定文档的关键词向量，其中，关键词向量的维度设置为第二关键词集合中对应的关键词的权重；根据文档的关键词向量确定文档的密文索引。
在第四方面的一些可实现方式中，确定模块还用于，生成第一随机安全密钥和第一随机数，其中，第一随机安全密钥包括第一随机矩阵、第二随机矩阵和第一随机比特向量；根据第一随机比特向量和第一随机数将文档的关键词向量按照预设规则划分成第一关键词子向量、第二关键词子向量；根据第一随机矩阵对第一关键词子向量进行加密，根据第二随机矩阵对第二关键词子向量进行加密，确定文档的密文索引。
第五方面，提供了一种多关键词排序查询装置，用于终端设备，该装置包括：获取模块，用于获取待查询关键词的查询向量；加密模块，用于对查询向量进行加密，得到待查询关键词的加密关键字；收发模块，用于向云服务器发送加密关键字并接收云服务器返回的查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；查询模块，用于根据查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询密文文档，并对密文文档进行下载和解密。
在第五方面的一些可实现方式中，加密模块具体用于，生成第二随机安全密钥和第二随机数，其中，第二安全密钥包括第三随机矩阵、第四随机矩阵和第二随机比特向量；根据第二随机比特向量和第二随机数将查询向量按照预设规则划分成第一查询子向量、第二查询子向量；根据第三随机矩阵对第一查询子向量进行加密，根据第四随机矩阵对第二查询子向量进行加密，确定待查询关键词的加密关键字。
第六方面，提供了一种多关键词排序可搜索加密装置，用于云服务器，该装置包括：接收模块，用于接收终端设备发送的加密关键字；计算模块，用于根据索引树和加密关键字得到查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；发送模块，用于将查询结果发送给终端设备。
在第六方面的一些可实现方式中，还包括构建模块，用于接收供应设备发送的密文索引；根据密文索引构建索引树，其中，索引树的索引结构是根据平衡二叉树来确定的。
第七方面，提供了一种多关键词排序可搜索加密设备，该设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器执行计算机程序指令时实现第一方面或第三方面，或者，第一方面或第三方面的一些可实现方式中的多关键词排序可搜索加密方法。
第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面或第三方面，或者，第一方面或第三方面的一些可实现方式中的多关键词排序可搜索加密方法。
本发明涉及计算机应用领域，尤其涉及一种多关键词排序可搜索加密方法、装置、设备和计算机可读存储介质，通过多关键词排序可搜索加密方法中的基于文档主题的关键词提取以及将文档加密存储到区块链的方法，能够区分出不同主题下关键词之间的重要性，使检索更加准确，同时保证了文档的不可篡改性，使用户的数据安全得到保障、查询结果更加透明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种可搜索加密方案的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种多关键词排序可搜索加密方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种多关键词排序可搜索加密方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种平衡二叉树索引结构的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种多关键词排序查询方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种多关键词排序可搜索加密装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种多关键词排序查询装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种多关键词排序可搜索加密装置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种多关键词排序可搜索加密设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
随着大数据时代的到来，可搜索加密方案的安全性受到越来越广泛的关注。传统的可搜索加密系统由三部分参与者组成：数据属主、云数据中心和用户，这里的用户指的是终端设备，例如智能移动终端，如手机、平板电脑等电子设备。数据属主具有一系列文件和索引，将其加密后发送至云数据中心以供用户进行检索服务；云数据中心作为一个服务提供商，提供强大的存储、计算、带宽等资源；用户提交检索关键字来搜索目标文件。
图1是本发明实施例提供的一种可搜索加密方案的流程示意图，如图1所示，当终端设备需要检索文件时，首先将需要检索的关键字发给数据属主；之后数据属主生成加密的关键字，即陷门，并将陷门发送给终端设备，终端设备再将陷门发送到云端；在云端接收陷门之后，基于加密的索引和陷门选取特定的文件；最后，终端设备利用解密密钥获取文件明文。
但在实际应用中，上述可搜索加密方案在存在一些问题：
搜索准确性不足：在关键词的提取过程中，只是将关键词进行简单提取，并没有考虑不同关键词在文本中的重要性也是不同的；其次，部分方案仅考虑了关键词词频关系，没有考虑到不同主题下关键词的重要性也是不同的。
用户数据的安全无法保障：一方面，虽然云服务器无法恢复查询关键词的内容，但是陷门的可连接性可能导致隐私泄露，例如，如果陷门是确定性的，攻击者可以通过多次搜索相同的关键词来推断出关键词之间的关系；另一方面，云服务器能够通过分析词频分布图来推断关键词信息。
查询结果不透明：终端设备和云端服务器可能就检索结果互相欺骗，比如，终端设备上传完整密文给云端服务器，云端服务器收到完整密文，但却谎称收到的密文有缺失，恶意欺骗用户；同样，用户也可能有欺骗行为，比如，终端设备收到来自云端服务器返回的正确关键词检索结果，但却谎称检索结果不正确，陷害云端服务器。
为了解决现有可搜索加密方案的搜索准确性不足、用户数据的安全无法保障以及查询结果不透明的问题，本发明实施例提供了一种多关键词排序可搜索加密方法、装置、设备及介质。下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行描述。
图2是本发明实施例提供的一种多关键词排序可搜索加密方法的流程示意图，如图2所示，该多关键词排序可搜索加密的方法可以包括以下步骤：
S101，供应设备获取文档的主题权重，其中，主题权重包括文档的每个关键词在文档的每个主题下的权重。
具体地，基于TextRank算法以及文档的每个关键词在每个主题下的偏好概率，获取文档的主题权重。
具体地，先将传统的TextRank分解为不同主题下的多个TextRank，并根据TextRank算法获取不同主题下的关键词的权重值。
其中，TextRank算法用公式(1)表示：
G＝(V,E) (1)
G为有向有权图，V为顶点集合，E为边集合(V×V子集)。在有向有权图G中，图中任意两个顶点Vi，Vj之间边的权重为wi,j，对于一个给定的顶点Vi，in(Vi)表示指向顶点Vi的顶点的集合，Out(Vi)表示顶点Vi所指向的顶点的集合，顶点Vi的权重用公式(2)来计算：
其中，W(Vi)为顶点Vi的权重，d为阻尼系数(取值范围为0到1，表示从图中任意一点跳转到其他任意一点的概率)。
关键词在不同文档主题下的重要性是不同的，关键词的TextRank权重可能更偏好于对应的主题。因此，对于选取的特定主题，与特定主题密切相关的关键词将被赋予更大的权重值。
在特定主题z下，关键词wi的权重用公式(3)来计算：
其中，Pz(wk)为关键词wi在主题z下的跳转偏好概率。
S102，供应设备根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引。
具体地，通过文档主题分布，对不同主题下的关键词进行整合排序，选出权重值最高的若干个关键词生成第一关键词集合。
具体地，添加指定个数的虚拟关键词至文档的第一关键词集合，生成第二关键词集合，根据文档的第二关键词集合确定文档的关键词向量，其中，关键词向量的维度设置为第二关键词集合中对应的关键词的权重，根据文档的关键词向量确定文档的密文索引。
具体地，生成第一随机安全密钥和第一随机数，其中，第一随机安全密钥包括第一随机矩阵、第二随机矩阵和第一随机比特向量，根据第一随机比特向量和第一随机数将文档的关键词向量按照预设规则划分成第一关键词子向量、第二关键词子向量，根据第一随机矩阵对第一关键词子向量进行加密，根据第二随机矩阵对第二关键词子向量进行加密，确定文档的密文索引。
下面结合一个具体的实施例进行说明：
W是由n个关键词组成的第一关键词集合，为了保证陷门的不可链接的安全性需求，在第一关键词集合中插入u个虚拟关键词，生成第二关键词集合W’。
W＝{w1,w2,…,wn} (4)
W’＝{w1,w2,…,wn,…wn+u} (5)
将第二关键词集合W’转换为(n+u+1)维的关键词向量I，包括：为u个虚拟关键词赋予一定的权重值，将关键词向量I的相关维度设置为对应关键词的权重值。
其中，u个虚拟关键词对应的第n+1维到第n+u维度处的权重值服从均匀分布即可，均匀分布的均值和偏差需要根据实验中的数据确定，第(n+u+1)维度处的权重值设置为1。
供应设备随机生成安全密钥SK(M1，M2，S)和随机数r，其中，M1、M2是两个(n+u+1)×(n+u+1)维的可逆矩阵，S是长度为(n+u+1)的随机向量。首先，通过向量S和随机数r按照预设规则将关键词向量I拆分成两个关键词子向量{I＇，I″}。然后，根据M1得到转置矩阵
根据
对第一关键词子向量I＇进行加密，根据M2得到转置矩阵
根据
对第二关键词子向量I″进行加密，得到密文索引
其中，拆分关键词向量I时的预设规则包括：若向量S中的第j个元素Sj等于0，则设第一关键词子向量I＇中的第j个元素ij′与第二关键词向量I″中的第j个元素ij″均与关键词向量I中的第j个元素ij相等，即公式(6)；若向量S中的第j个元素Sj等于1，则按照公式(7)和公式(8)进行拆分。
i″j＝i″j＝ij (6)
S103，供应设备对所述文档进行加密得到密文文档，将所述密文文档存储到区块链。
具体地，根据高级加密标准(Advanced Encryption Standard，AES)对称加密算法对文档进行加密，得到密文文档。
具体地，对密文文件建立树形存储结构保存在区块链中。
可以理解的是，本发明实施例的供应设备可以是传统可搜索加密系统中的数据属主或数据拥有者。
本发明实施例的多关键词排序可搜索加密方法，通过获取文档的主题权重，根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引，将密文索引上传至云服务器，对文档进行加密得到密文文档，将密文文档存储到区块链，能够区分出不同主题下关键词之间的重要性，使检索更加准确，同时保证了文档的不可篡改性，使用户的数据安全得到保障。
图3是本发明实施例提供的另一种多关键词排序可搜索加密方法的流程示意图，如图3所示，该多关键词排序可搜索加密方法可以包括S201-S205。其中，S201-S203与S101-S103一致，为了简洁，在此不做赘述。
在执行S203，即对文档进行加密得到密文文档，并将密文文档存储到区块链之后，多关键词排序可搜索加密方法200还可以包括S204和S205。
S204，供应设备将密文索引上传至云服务器。
S205，云服务器接收供应设备发送的密文索引，根据密文索引构建索引树。
具体地，索引树的索引结构是根据平衡二叉树来确定的。
首先要找出新插入节点后失去平衡的最小子树根节点的指针，然后再调整这个子树中有关节点之间的链接关系，使之成为新的平衡子树。当失去平衡的最小子树被调整为平衡子树后，原有其他所有不平衡子树无需调整，整个二叉排序树就是一棵平衡二叉树，如图4所示。
图4是本发明实施例提供的一种平衡二叉树索引结构的结构示意图，如图4所示，首先将密文索引生成树的叶子节点，然后计算最相关的两个节点，将最相关的两个节点聚为一类，假设共有8个叶子节点F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8，第一轮则要迭代4次，将8个文档分为4个小聚类，分别为(F1，F2)、(F3，F4)、(F5，F6)、(F7，F8)；然后继续向上构造父节点，分别得到节点F1F2、F3F4、F5F6、F7F8；第二轮因为有四个节点，因此需要迭代2次，聚类的结果是(F1F2,F3F4)、(F5F6，F7F8)；继续向上构造父节点，得到两个节点F1F2F3F4、F5F6F7F8；第三轮因为只有2个节点所以只需要迭代一次，然后根据这两个节点向上构造根节点root并返回此根节点。
除此之外，本发明实施例还提供了一种多关键词排序查询方法，图5是本发明实施例提供的多关键词排序查询方法的流程示意图，如图5所示，该多关键词排序查询方法可以包括以下步骤：
S301，终端设备获取待查询关键词的查询向量。
根据终端设备输入的待查询关键词生成查询向量。
S302，终端设备对查询向量进行加密，得到待查询关键词的加密关键字。
具体地，生成第二随机安全密钥和第二随机数，其中，第二安全密钥包括第三随机矩阵、第四随机矩阵和第二随机比特向量；根据第二随机比特向量和第二随机数将查询向量按照预设规则划分成第一查询子向量、第二查询子向量；根据第三随机矩阵对第一查询子向量进行加密，根据第四随机矩阵对第二查询子向量进行加密，确定待查询关键词的加密关键字。
下面结合一个具体的实施例进行说明：
供应设备与终端设备共用安全密钥SK。
终端设备随机生成安全密钥SK(M1，M2，S)和随机数r＇。
首先，通过向量S和随机数r＇按照预设规则将查询向量Q拆分成两个查询子向量{Q＇，Q″}。然后，根据M1得到M1的逆矩阵
根据
对第一查询子向量Q＇进行加密，根据M2得到M2的逆矩阵
根据
对第二查询子向量Q″进行加密，最终得到加密关键字
其中，拆分查询向量Q时的预设规则包括：若向量S中的第j个元素Sj等于0，则设第一查询子向量Q＇中的第j个元素qj′与第二查询子向量Q″中的第j个元素qj″均与查询向量Q中的第j个元素qj相等，即公式(9)；若向量S中的第j个元素Sj等于1，则按照公式(10)和公式(11)进行拆分。
q′j＝q″j＝qj (9)
S303，终端设备向云服务器发送加密关键字。
S304，云服务器根据索引树和加密关键字得到查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号。
具体地，云服务器接收终端设备发送的加密关键字，根据预先构建的索引树，云服务器计算密文索引和加密关键字的内积来获得最终的查询结果，查询结果包括相关性排序在前的指定数目的密文文档的名称和存储区块号信息。
S305，云服务器将查询结果发送给终端设备。
S306，终端设备接收云服务器返回的查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号。
S307，终端设备根据查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询密文文档，并对密文文档进行下载和解密。
具体地，终端设备根据区块号到指定区块链上查找符合文档名称的密文文档，并对密文文档进行下载和解密。
本发明实施例的多关键词排序搜索方法，通过获取待查询关键词的查询向量，对查询向量进行加密，得到待查询关键词的加密关键字，向云服务器发送加密关键字并接收云服务器返回的查询结果，根据查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询密文文档，并对密文文档进行下载和解密，能够使查询结果更加准确、透明，保证了用户的数据安全。
图6是本发明实施例提供的一种多关键词排序可搜索加密装置的结构示意图，用于供应设备，如图6所示，该多关键词排序可搜索加密装置400可以包括：获取模块410、确定模块420、存储模块430。
其中，获取模块410，用于获取文档的主题权重，其中，主题权重包括文档的每个关键词在文档的每个主题下的权重；确定模块420，用于根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引，将密文索引上传至云服务器；存储模块430，用于对文档进行加密得到密文文档，将密文文档存储到区块链。
在一些实施例中，获取模块410具体用于，基于TextRank算法以及文档的每个关键词在每个主题下的偏好概率，获取文档的主题权重。
在一些实施例中，确定模块420具体用于，根据文档的主题权重和主题分布确定文档的第一关键词集合；添加指定个数的虚拟关键词至文档的第一关键词集合，生成第二关键词集合；根据文档的第二关键词集合确定文档的关键词向量，其中，关键词向量的维度设置为第二关键词集合中对应的关键词的权重；根据文档的关键词向量确定文档的密文索引。
在一些实施例中，确定模块420还用于，生成第一随机安全密钥和第一随机数，其中，第一随机安全密钥包括第一随机矩阵、第二随机矩阵和第一随机比特向量；根据第一随机比特向量和第一随机数将文档的关键词向量按照预设规则划分成第一关键词子向量、第二关键词子向量；根据第一随机矩阵对第一关键词子向量进行加密，根据第二随机矩阵对第二关键词子向量进行加密，确定文档的密文索引。
本发明实施例的多关键词排序可搜索加密装置，通过获取文档的主题权重，根据文档的主题权重和主题分布确定文档的密文索引，将密文索引上传至云服务器，对文档进行加密得到密文文档，将密文文档存储到区块链，能够区分出不同主题下关键词之间的重要性，使检索更加准确，同时保证了文档的不可篡改性，使用户的数据安全得到保障。
图7是本发明实施例提供的一种多关键词排序查询装置的结构示意图，用于终端设备，如图7所示，该多关键词排序查询装置500可以包括：获取模块510、加密模块520、收发模块530、查询模块540。
其中，获取模块510，用于获取待查询关键词的查询向量；加密模块520，用于对查询向量进行加密，得到待查询关键词的加密关键字；收发模块530，用于向云服务器发送加密关键字并接收云服务器返回的查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；查询模块540，用于根据查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询密文文档，并对密文文档进行下载和解密。
在一些实施例中，加密模块520具体用于，生成第二随机安全密钥和第二随机数，其中，第二安全密钥包括第三随机矩阵、第四随机矩阵和第二随机比特向量；根据第二随机比特向量和第二随机数将查询向量按照预设规则划分成第一查询子向量、第二查询子向量；根据第三随机矩阵对第一查询子向量进行加密，根据第四随机矩阵对第二查询子向量进行加密，确定待查询关键词的加密关键字。
本发明实施例的多关键词排序查询装置，通过获取待查询关键词的查询向量，对查询向量进行加密，得到待查询关键词的加密关键字，向云服务器发送加密关键字并接收云服务器返回的查询结果，根据查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询密文文档，并对密文文档进行下载和解密，能够使查询结果更加准确、透明，保证了用户的数据安全。
图8是本发明实施例提供的一种多关键词排序可搜索加密装置的结构示意图，用于云服务器，如图8所示，该多关键词排序可搜索加密装置600可以包括：接收模块610、计算模块620、发送模块630。
其中，接收模块610，用于接收终端设备发送的加密关键字；计算模块620，用于根据索引树和加密关键字得到查询结果，查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；发送模块630，用于将查询结果发送给终端设备。
在一些实施例中，还包括构建模块，用于接收供应设备发送的密文索引；根据密文索引构建索引树，其中，索引树的索引结构是根据平衡二叉树来确定的。
本发明实施例的多关键词排序可搜索加密装置，通过接收供应设备发送的密文索引，根据密文索引构建索引树，能够提高云服务器的搜索查询效率。
图9是本发明实施例提供的一种多关键词排序可搜索加密设备的硬件结构示意图。
如图9所示，本实施例中的多关键词排序可搜索加密设备700包括输入设备701、输入接口702、中央处理器703、存储器704、输出接口705、以及输出设备706。其中，输入接口702、中央处理器703、存储器704、以及输出接口705通过总线710相互连接，输入设备701和输出设备706分别通过输入接口702和输出接口705与总线710连接，进而与信息获取设备700的其他组件连接。
具体地，输入设备701接收来自外部的输入信息，并通过输入接口702将输入信息传送到中央处理器703；中央处理器703基于存储器704中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器704中，然后通过输出接口705将输出信息传送到输出设备706；输出设备706将输出信息输出到信息获取设备700的外部供用户使用。
在一个实施例中，图7所示的多关键词排序可搜索加密设备700包括：存储器704，用于存储程序；处理器703，用于运行存储器中存储的程序，以执行本发明实施例提供的图2-图4所示实施例的方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现本发明实施例提供的图2-图4所示实施例的方法。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，做出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(Radio Frequency，RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种多关键词排序可搜索加密方法，用于供应设备，其特征在于，所述方法包括：
获取文档的主题权重，其中，所述主题权重包括所述文档的每个关键词在所述文档的每个主题下的权重；
根据所述文档的主题权重和主题分布确定所述文档的密文索引，将所述密文索引上传至云服务器；
对所述文档进行加密得到密文文档，将所述密文文档存储到区块链。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取文档的主题权重，包括：
基于TextRank算法以及所述文档的每个关键词在每个主题下的偏好概率，获取所述文档的主题权重。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述文档的主题权重和主题分布确定所述文档的密文索引，包括：
根据所述文档的主题权重和主题分布确定所述文档的第一关键词集合；
添加指定个数的虚拟关键词至所述文档的第一关键词集合，生成第二关键词集合；
根据所述文档的第二关键词集合确定所述文档的关键词向量，其中，所述关键词向量的维度设置为所述第二关键词集合中对应的关键词的权重；
根据所述文档的关键词向量确定所述文档的密文索引。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述文档的关键词向量确定所述文档的密文索引，包括：
生成第一随机安全密钥和第一随机数，其中，所述第一随机安全密钥包括第一随机矩阵、第二随机矩阵和第一随机比特向量；
根据所述第一随机比特向量和所述第一随机数将所述文档的关键词向量按照预设规则划分成第一关键词子向量、第二关键词子向量；
根据所述第一随机矩阵对所述第一关键词子向量进行加密，根据所述第二随机矩阵对所述第二关键词子向量进行加密，确定所述文档的密文索引。
5.一种多关键词排序查询方法，用于终端设备，其特征在于，所述方法包括：
获取待查询关键词的查询向量；
对所述查询向量进行加密，得到所述待查询关键词的加密关键字；
向云服务器发送所述加密关键字并接收所述云服务器返回的查询结果，所述查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；
根据所述查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询所述密文文档，并对所述密文文档进行下载和解密。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述查询向量进行加密，得到所述待查询关键词的加密关键字，包括：
生成第二随机安全密钥和第二随机数，其中，所述第二安全密钥包括第三随机矩阵、第四随机矩阵和第二随机比特向量；
根据所述第二随机比特向量和第二随机数将所述查询向量按照预设规则划分成第一查询子向量、第二查询子向量；
根据所述第三随机矩阵对所述第一查询子向量进行加密，根据所述第四随机矩阵对所述第二查询子向量进行加密，确定所述待查询关键词的加密关键字。
7.一种多关键词排序可搜索加密方法，用于云服务器，其特征在于，所述方法包括：
接收终端设备发送的加密关键字；
根据索引树和所述加密关键字得到查询结果，所述查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；
将所述查询结果发送给终端设备。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收供应设备发送的密文索引；
根据所述密文索引构建索引树，其中，所述索引树的索引结构是根据平衡二叉树来确定的。
9.一种多关键词排序可搜索加密装置，用于供应设备，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取文档的主题权重，其中，所述主题权重包括所述文档的每个关键词在所述文档的每个主题下的权重；
确定模块，用于根据所述文档的主题权重和主题分布确定所述文档的密文索引，将所述密文索引上传至云服务器；
存储模块，用于对所述文档进行加密得到密文文档，将所述密文文档存储到区块链。
10.一种多关键词排序查询装置，用于终端设备，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取待查询关键词的查询向量；
加密模块，用于对所述查询向量进行加密，得到所述待查询关键词的加密关键字；
收发模块，用于向云服务器发送所述加密关键字并接收所述云服务器返回的查询结果，所述查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；
查询模块，用于根据所述查询结果中密文文档的名称和存储区块号在区块链中查询所述密文文档，并对所述密文文档进行下载和解密。
11.一种多关键词排序可搜索加密装置，用于云服务器，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于接收终端设备发送的加密关键字；
计算模块，用于根据索引树和所述加密关键字得到查询结果，所述查询结果包括密文文档的名称和存储区块号；
发送模块，用于将所述查询结果发送给终端设备。
12.一种多关键词排序可搜索加密设备，其特征在于，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器执行所述计算机指令时实现如权利要求1-4或7-8任意一项所述的多关键词排序可搜索加密方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-4或7-8任意一项所述的多关键词排序可搜索加密方法。
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