云環(huán)境下密文數(shù)據(jù)的近似最近鄰檢索技術(shù)研究.pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，在多媒體等計算機領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)中，都需要在大數(shù)據(jù)集中進行最近鄰檢索，即在給定數(shù)據(jù)集中返回與查詢對象距離最近的數(shù)據(jù)對象。而在高維數(shù)據(jù)空間，由于受到“維數(shù)災難”的影響，傳統(tǒng)的最近鄰查找問題的性能急劇下降。為了解決上述問題，人們提出了近似最近鄰檢索方案，位置敏感哈希作為近似最近鄰檢索的最新技術(shù)，獲得廣泛研究與應用，但隨之而來的信息安全問題日益凸顯。在一些安全性需求高的領(lǐng)域，數(shù)據(jù)信息的檢索利用必須以很高的安全性為基

2、礎(chǔ)。因此，需結(jié)合數(shù)據(jù)檢索技術(shù)和加密技術(shù)。同時需要巨大的存儲空間來存放海量數(shù)據(jù)。然而目前國內(nèi)外在近似最近鄰檢索方案的研究都是在明文數(shù)據(jù)下實現(xiàn)的，沒有考慮本地敏感數(shù)據(jù)的安全性與用戶的資源受限性。
　　云計算的快速發(fā)展使得越來越多資源受限的用戶把大量的私有數(shù)據(jù)外包到云服務器存儲。因此，在云環(huán)境下利用加密技術(shù)可以很好的解決上述兩個問題。目前，國內(nèi)外在近似最近鄰檢索領(lǐng)域和密文數(shù)據(jù)庫可搜索加密技術(shù)的研究己趨于成熟，但是基于密文的近似最近鄰檢索

3、領(lǐng)域尚待發(fā)展。兼顧信息的保密性和檢索的高效性是密文檢索領(lǐng)域永恒的目標。因此，如何快速而準確的從密文信息中檢索出用戶所需要的信息，己經(jīng)成為一個亟待解決的難題。
　　針對這個問題，在對傳統(tǒng)的近似最近鄰檢索技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合位置敏感哈希算法與保序加密技術(shù)，構(gòu)造出一種云環(huán)境下安全高效的密文數(shù)據(jù)的近似最近鄰檢索方案。密文的近似最近鄰檢索的核心技術(shù)在于如何構(gòu)建安全高效的密文索引結(jié)構(gòu)，使得既能確保索引信息的安全性，又能滿足密文數(shù)據(jù)的高效檢索

4、需求。本文的主要工作有以下幾個方面：
　　1.研究了現(xiàn)有的各種不同的近似最近鄰檢索方案，重點研究了基于LSH的近似最近鄰檢索方案，總結(jié)了現(xiàn)有方案的不足。
　　2.基于半可信的云服務器模型，本文提出了一種安全高效的密文數(shù)據(jù)的近似最近鄰檢索方案。該方案利用 SK-LSH算法在本地構(gòu)建索引信息。由于在外包前數(shù)據(jù)與索引需要進行加密處理，這會增加密文數(shù)據(jù)操作的難度。因此，該方案通過mOPE加密LSH索引信息以實現(xiàn)高效的ANN檢索。