[发明专利]一种面向大数据存储的密态搜索技术架构及方法

说明书

本发明公开了一种面向大数据存储的密态搜索技术架构及方法，包括两两之间网络连通的密态搜索客户端、密态文件存储系统和密钥管理系统；本发明系统支持密文数据存储并支持对存储的密文数据直接查询，查询过程中，存储端除了执行用户的查询请求，无法知晓用户的查询的内容是什么，也无法知晓用户的文件数据。加密发送搜索请求保证服务端无法对用户的搜索行为进行关联分析。用户通过私钥完全控制自己数据的主动权，存储端无法获知、窃取或泄露用户明文数据。以上兼顾数据的安全保护和可用性。密态搜索系统和大数据平台松耦合，只需要大数据存储平台提供文件数据读写接口即可快速实现密态搜索技术架构及方法。

技术领域

本发明涉及大数据搜索技术领域，具体涉及一种面向大数据存储的密态搜索技术架构及方法。

背景技术

当前，大数据存储平台以明文存储用户数据，带来了数据泄露风险，用户难以保护自己的存储数据不被窃取。

与此同时，加密数据存储面临着以下问题：如果将加密数据下载到用户端再解密搜索，会导致搜索效率低下。将加密数据在服务端解密搜索则会降低安全性。

目前应用的分布式文件系统为用户提供存储服务，通常用户直接将明文数据上传存储，存储服务提供方在为用户提供存储、检索服务时，用户难以掌控自己存储的数据是否被泄露、窃取。文件存储服务提供商由于自身作恶或者遭到恶意攻击，会对用户的文件检索行为进行监听分析，通过用户检索的关键字对用户文件内容进行关联性分析，进而对用户文件内容进行重点破解窃取。与此同时，用户以明文数据存储在第三方机构，丧失了控制数据的主动权，无法知悉自己的数据是否被窃取、泄露。

大数据存储平台明文存储无法保证数据机密性，数据拥有者失去控制权，增加了数据泄露风险。大数据平台使用的简单加密存储(如透明加密等)使数据可用性变差，用户无法委托服务器对密文进行安全操作。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种面向大数据存储的密态搜索架构及方法解决了大数据存储平台的数据安全及高效使用需求得不到满足的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种面向大数据存储的密态搜索技术架构，包括两两之间网络连通的密态搜索客户端、密态文件存储系统和密钥管理系统；

所述密态搜索客户端包括文件上传下载模块、文件分享模块、文件搜索模块、用户身份认证模块、密码算法模块和本地密钥管理模块；所述文件上传下载模块用于用户端对文件的加解密操作；所述文件分享模块用于向密管发起共享文件密钥和更新索引请求；所述文件搜索模块用于对用户输入的关键字计算搜索陷门后向搜索服务发起搜索请求；所述密码算法模块用于提供密文搜索算法、文件加密算法供调用；所述本地密钥管理模块用于保证文件密钥、搜索密钥的存储安全；

所述密态文件存储系统包括密态文件系统处理层、存储子系统、密态文件上传读取接口和密态索引处理接口，所述密态文件系统处理层通过密态索引处理接口与存储子系统网络连通，所述密态文件上传读取接口与存储子系统网络连通；所述密态文件存储系统用于实现密态索引列表的构建和密文数据的匹配搜索；

所述密钥管理系统用于负责整个系统中的密钥分配。

进一步地：所述密态文件系统处理层包括密态索引匹配模块和密态索引动态更新模块；所述密态索引匹配模块用于对客户端的加密查询请求进行处理后返回用户搜索结果，所述密态索引动态更新模块用于响应用户文件的更新请求，对密态索引列表进行更新。

进一步地：所述密钥管理系统包括根密钥管理模块、搜索密钥管理模块、文件密钥管理模块和密钥安全存储模块。

一种面向大数据存储的密态搜索方法，包括以下步骤：

S1、对用户进行注册和认证；

S2、通过注册和认证后的用户上传/更新密文，并对密文数据进行搜索。