[发明专利]一种基于熵编码的密文索引生成与检索方法及系统

权利要求书

1.一种基于熵编码的密文索引生成方法，其步骤包括：

1)客户端设置加密索引向量和陷门向量的密钥；客户端设置编码长度l以及l个不同的哈希函数h_i，i∈[1..l]；每个哈希函数将输入数据项随机映射至值域{0,1}；

2)对于用户待上传的二元组(kw,data)，客户端采用熵编码算法为关键字kw计算生成核心码字ccode(kw)，对数据项data加密生成Enc(data)；

3)客户端利用哈希函数计算关键字kw的填充码padding(kw)，然后将核心码字ccode(kw)与填充码padding(kw)顺序连接，生成长度为l的关键字编码；

4)客户端将编码(p₁p₂…p_l)填充至l+2维向量P，并利用索引向量加密密钥对向量P进行加密运算，得到加密索引向量P*；然后将加密索引向量、加密数据项构成的二元组(P*，Enc(data))发送至服务器端；

5)服务器端存储所收到的加密二元组(P*，Enc(data))生成密文索引。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成填充码padding(kw)的方法为：在哈希函数集合中分别选择h_{C_length+1},h_{C_length+2},...h_l-1共sl个哈希函数对关键字kw进行计算，计算结果依次连接构成填充码padding(kw)；其中，C_length为核心码字ccode(kw)的长度，sl＝l-C_length。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述填充码

padding(kw)＝h_{C_length+1}(kw)||h_{C_length+2}(kw)||...||h_l-1(kw)。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，使用任意判断向量内积是否为0的加密算法，对向量P加密得到加密索引向量P*。

5.一种基于权利要求1所生成的密文索引的密文检索方法，其步骤包括：

1)客户端收到要查找出包含有关键字kw的数据项查询请求时，计算出该关键字kw对应的查询编码；

2)计算查询编码对应的检索向量Q，并计算Q的加密向量Q*，将其作为陷门向量发送至服务器端；

3)服务器根据收到的陷门向量Q*，对其所管理的所有加密二元组(P*,Enc(data))进行匹配运算，将所有满足条件的二元组中的加密数据项返回给用户的客户端；

4)选择下一个查询编码，重复步骤3)直至遍历所有查询编码或用户主动终止。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，生成所述查询编码的方法为：客户端首先依据熵编码算法生成kw的核心码，然后随机选取一个长度为sl的二进制字符串作为填充码，两者连接生成查询编码。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2)中，客户端首先将查询编码(q₁q₂…q_l)(对于i∈[1,l]，q_i∈{0,1})，填充至l+2维检索向量Q，然后利用向量加密密钥计算Q的加密向量Q*。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，服务器端对收到的陷门向量Q*与加密索引向量P*执行向量内积运算，若Q*·P*＝0，则将对应的加密数据项Enc(data)添加到返回数据集。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，服务器将满足条件的所有数据集{...,Enc(data)_i,...,Enc(data)_j,...}返回给用户的客户端。