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数据库加密搜索,公钥可搜索加密是什么?如何实现?

城南Talk 85

前言:

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公钥可搜索加密 (Public Key Searchable Encryption, PKSE) 是一种可用于加密搜索的技术,其主要思想是对搜索关键字进行加密,并使用用户的公钥来实现关键字搜索。相比对称可搜索加密,公钥可搜索加密方案有更好的安全性和隐私保护,但其实现和计算开销更大。

实现公钥可搜索加密技术的一种典型算法是基于同态加密方案的。例如,使用RSA加密方案实现公钥可搜索加密的算法流程如下:

建立索引:

1. 对于每个文档或关键字,使用一个加密算法(如AES)对其进行加密,得到加密后的文档或关键字。

2. 对加密后的文档或关键字使用用户的公钥进行加密(此处使用RSA加密算法),得到加密后的文档或关键字。

3. 将加密后的文档或关键字映射到一个索引项(index item)。

4. 对索引项进行加密,并将其存储在一个索引中,这个索引可以是一个树形数据结构,如B+树,也可以是哈希表等。

搜索数据:

1. 用户对关键字进行搜索,将搜索关键字使用私钥解密,得到解密后的关键字。

2. 对解密后的关键字使用公钥进行加密(此处使用RSA加密算法),得到加密后的关键字。

3. 根据加密后的关键字搜索索引,并得到匹配的文档或关键字。

4. 对搜索结果进行解密,得到明文的文档或关键字。在这个例子中,需要使用私钥进行解密。

需要注意的是,公钥可搜索加密方案中需要公私钥对进行加密解密,因此需要对密钥进行严格的安全管理。此外,公钥可搜索加密方案也需要考虑保证索引的安全性和可扩展性。

从上述说明中,我们可以发现,公钥可搜索加密是要在对称可搜索加密的基础上进一步做加密解密处理,所以安全性更好,资源开销也更大。

这里涉及到一个知识点,对称加密算法一般要比非对称加密算法快。常见的数据加密场景一般是用非对称密码算法进行协商,生成一个对称加密算法的加密秘钥,然后对数据加密传输。具体在公钥加密数据存储搜索方案中,没有秘钥协商,但是所有加密数据都要用非对称加密的私钥进行解密,需要消耗大量性能!

标签: #国密算法publickey