云存储加密数据检索面临挑战

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云计算主要目标是提供高效的计算服务。云计算基础设施之一是提供可靠、安全的数据存储中心。因此，存储安全是云计算领域的安全话题之一。为解决数据隐私的保护问题，常见的方法是由用户对数据进行加密，把加密后的密文信息存储在服务端。当存储在云端的加密数据形成规模之后， 对加密数据的检索成为一种迫切需要解决的问题。

在加密信息检索的相关研究工作中，对加密信息的检索有单用户线性搜索、基于关键词的公钥搜索、安全索引等几种算法。这几种算法可以快速地检索出所需信息，但其代价较高，不适用大规模数据检索的情况，而且，在云存储中，检索时相关的文档较多，对其进行相关排序是进一步需要解决的问题，以上几种算法均不能解决问题。

通过保序加密可以利用文档中的词频信息对文档依相关度进行排序，提高了检索准确率和返回率。然而在文档中某些关键词出现的频率非常高，指代性不强，这一类词称为常用词，常用词的存在歪曲了文档和实际查询相关度。而准确反映文档、查询相关度的向量空间模型无法直接应用。全同态加密提供可以对密文进行操作的加密算法。而且通过全同态加密，一方面可以保证密文信息不被统计分析，另一方面可以对加密信息进行加法和乘法运算，同时保持其对应明文的顺序。

1.云存储应用中的加密存储技术

大规模高性能存储系统安全需求，特别是云存储应用中，可扩展和高性能的存储安全技术，是推动网络环境下的存储应用(如云存储应用)最根本的保证，已经成为当前网络存储领域的研究热点。云存储应用中的存储安全包括认证服务、数据加密存储、安全管理、安全日志和审计。

访问控制服务实现用户身份认证、授权，防止非法访问和越权访问。主要功能包括：用户只能对经管理员或文件所有者授权的许可文件进行被许可的操作;管理员只能进行必要的管理操作，如用户管理、数据备份、热点对象迁移，而不能访问用户加密了的私有数据。

加密存储是对指定的目录和文件进行加密后保存，实现敏感数据存储和传送过程中的机密性保护。安全管理主要功能是用户信息和权限的维护，如用户帐户注册和注销等，授权用户、紧急情况下对用户权限回收等。

安全日志和审计是记录用户和系统与安全相关的主要活动事件，为系统管理员监控系统和活动用户提供必要的审计信息。

对用户来说，在上述4类存储安全服务中，存储加密服务尤为重要。加密存储是保证用户私有数据在共享存储平台的机密性核心技术。

随着存储系统和存储设备越来越网络化，存储系统在保证敏感数据机密性的同时，必须提供相应的加密数据共享技术。保护用户隐私性要求存储安全建立在对存储系统的信任基础之上。必须研究适用于网络存储系统的加密存储技术，提供端到端加密存储技术及密钥长期存储和共享机制，以确保用户数据的机密性和隐私性，提高密钥存储的安全性、分发的高效性及加密策略的灵活性。在海量的加密信息存储中，加密检索是实现信息共享的主要手段，是加密存储中必须解决的问题之一。

2.加密信息检索技术