[发明专利]一种可验证的加密搜索方法

权利要求书

1.一种客户端执行的可验证的加密搜索方法，其特征在于：包括以下步骤：U1，客户端对文件集合计算倒排索引，对倒排索引中的每一个关键字计算一组键值对，其中，所述键为关键字对应的令牌，所述值为包含该关键字的文件的增量哈希和；将各组键值对插入MPT树结构中，得到初始化的MPT树；计算并存储各组键值对构建的MPT树结构的根哈希；U2，客户端上传所述初始化的MPT树至服务器，并在文件集合有更新时，上传更新的键值对至服务器；U3，客户端向服务器发送挑战令牌，接收服务器返回的搜索结果和用于验证的参考信息，所述参考信息为服务器根据挑战令牌对应的MPT树结构中的叶子节点存在与否提取的MPT树结构中节点的键和键值对；U4，客户端将发送的挑战令牌和所述参考信息进行匹配，根据匹配结果重构出MPT树结构的根哈希；U5，将重构出的根哈希与客户端存储的根哈希进行比对，如果相同，表明服务器无篡改行为，搜索结果准确；如果不相同，表明服务器有篡改行为，搜索结果不准确。

2.根据权利要求1所述的客户端执行的可验证的加密搜索方法，其特征在于：步骤U1中，通过对关键字进行加密处理得到关键字对应的令牌；通过伪随机函数实现加密处理过程，生成所述关键字对应的令牌。

3.根据权利要求1所述的客户端执行的可验证的加密搜索方法，其特征在于：步骤U2中，当文件集合中有新增或者删除文件f时，对该文件f，得到该文件包含的关键字集合W_f，对每一个属于W_f的关键字w_i，生成其对应的令牌将令牌和文件f对应的增量哈希和作为更新的键值对上传给服务器。

4.根据权利要求1所述的客户端执行的可验证的加密搜索方法，其特征在于：步骤U3中，所述参考信息按照如下方法提取得到：当所述挑战令牌对应的MPT树结构中的叶子节点存在时，服务器从叶子节点的上一层节点开始，提取位于搜索路径上的节点的键作为所述参考信息；对于搜索路径上的分支节点，还提取其不在搜索路径上的键值对一起作为所述参考信息；当所述挑战令牌对应的MPT树结构中的叶子节点不存在时，服务器从搜索路径上终结的节点开始，提取终结的节点处的键值对以及搜索路径上的节点的键作为所述参考信息；对于搜索路径上的分支节点，还提取其不在搜索路径上的键值对一起作为所述参考信息。

5.根据权利要求1或4所述的客户端执行的可验证的加密搜索方法，其特征在于：步骤U4中，如果参考信息中的键是所述挑战令牌的前缀，则设置remain_key为所述挑战令牌中剩余的键，根据所述remain_key和所述搜索结果重新生成MPT树结构中的叶子节点处的键值对，完善参考信息，根据完善后的参考信息重构MPT树结构的根哈希；如果参考信息中的键无法与所述挑战令牌匹配，则设置remain_key为空集，直接根据所述参考信息重构MPT树结构的根哈希。

6.一种可验证的加密搜索方法，涉及客户端和服务器；其特征在于：A1，客户端对文件集合计算倒排索引，对倒排索引中的每一个关键字计算一组键值对，其中，所述键为关键字对应的令牌，所述值为包含该关键字的文件的增量哈希和；将各组键值对插入MPT树结构中，得到初始化的MPT树；计算并存储各组键值对构建的MPT树结构的根哈希；A2，客户端上传所述初始化的MPT树至服务器，并在文件集合有更新时，上传更新的键值对至服务器；A3，服务器接收客户端上传的初始化的MPT树，并接收更新的键值对，根据所述更新的键值对更新初始的MPT树结构，得到最新的MPT树结构；A3，客户端向服务器发送挑战令牌；服务器根据客户端发送的挑战令牌，进行搜索，得到搜索结果；服务器根据客户端发送的挑战令牌，判断所述挑战令牌对应的MPT树结构中的叶子节点存在与否，根据判断结果提取的MPT树结构中节点的键和键值对作为用于验证的参考信息；服务器将所述搜索结果和参考信息发送给客户端；客户端接收服务器返回的搜索结果和用于验证的参考信息；A4，客户端将发送的挑战令牌和所述参考信息中的键进行匹配，根据匹配结果重构出MPT树结构的根哈希；A5，将重构出的根哈希与客户端存储的根哈希进行比对，如果相同，表明服务器无篡改行为，搜索结果准确；如果不相同，表明服务器有篡改行为，搜索结果不准确。