一种支持精确匹配与范围查询的密文检索方法及介质与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种支持精确匹配与范围查询的密文检索方法及介质。

背景技术：

1、随着云计算与大数据技术的飞速发展，数据外包存储已成为企业与机构降低信息技术运维成本、提升数据可用性的主流选择。然而，将数据（特别是敏感数据）以明文形式存储于不可信第三方云平台，将面临严重的数据泄露风险。加密是保护数据机密性的最后一道防线，但传统加密算法（如高级加密标准aes）将数据转化为无序、无结构的密文流，彻底破坏了数据原有的可检索性。如何在密文状态下实现高效、安全、功能完备的数据检索，即可搜索加密（searchable encryption, se），已成为近年来信息安全领域的研究热点。

2、发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：对于同时包含精确匹配条件（如身份编号、职业等离散属性）与范围查询条件（如时间戳、年龄、金额等连续或有序数值属性），现有技术一般分别基于哈希进行精确匹配检索，但是哈希变换本质上是一个从高熵空间到低熵空间的单向映射，破坏了明文中蕴含的序关系；因此，基于哈希的索引天然无法支持任何形式的大小比较或范围检索。基于上述场景，标准保序加密存在一个已被广泛研究的严重安全缺陷：频率分析攻击。由于保序加密是确定性的（即相同的明文始终被加密为相同的密文），且密文保持了明文的顺序与间距信息，攻击者在获取全部或部分密文索引后，可通过统计密文的分布特征（如密度估计、间隔分析、相邻差值分布等）来反推明文的近似分布，甚至在已知部分明文与密文对的条件下，可精确恢复全部明文；这一侧信道泄露使得保序加密在高安全等级场景中的应用受到极大限制，导致数据安全性低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种支持精确匹配与范围查询的密文检索方法及介质，以实现密文检索准确性以及数据安全性的提高，提高了密文检索自适应能力。

2、根据本发明的一方面，提供了一种支持精确匹配与范围查询的密文检索方法，其中，包括：

3、实时获取并根据待处理业务数据检索请求，通过预设的索引构建与并行处理方法进行处理，得到目标数据记录融合型复合索引项；

4、其中，所述目标数据记录融合型复合索引项包括：第一索引哈希分量、第二索引保序密文分量和数据标识符密文；

5、将所述第二索引保序密文分量作为全局排序键，生成b+树有序索引数据结构、以及目标有序叶子节点链表；

6、获取与所述待处理业务数据检索请求对应的混合查询请求条件，并结合b+树有序索引数据结构和目标有序叶子节点链表，通过预设的协同遍历检索方法进行处理，得到当前密文检索结果，并将所述当前密文检索结果向用户进行反馈；

7、其中，所述混合查询请求条件包括当前精确匹配条件和当前范围查询条件。

8、根据本发明的另一方面，提供了一种支持精确匹配与范围查询的密文检索装置，其中，包括：

9、目标数据记录融合型复合索引项确定模块，用于实时获取并根据待处理业务数据检索请求，通过预设的索引构建与并行处理方法进行处理，得到目标数据记录融合型复合索引项；

10、其中，所述目标数据记录融合型复合索引项包括：第一索引哈希分量、第二索引保序密文分量和数据标识符密文；

11、b+树有序索引数据结构和目标有序叶子节点链表生成模块，用于将所述第二索引保序密文分量作为全局排序键，生成b+树有序索引数据结构、以及目标有序叶子节点链表；

12、当前密文检索结果确定与反馈模块，用于获取与所述待处理业务数据检索请求对应的混合查询请求条件，并结合b+树有序索引数据结构和目标有序叶子节点链表，通过预设的协同遍历检索方法进行处理，得到当前密文检索结果，并将所述当前密文检索结果向用户进行反馈；

13、其中，所述混合查询请求条件包括当前精确匹配条件和当前范围查询条件。

14、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明任一实施例所述的支持精确匹配与范围查询的密文检索方法。

15、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的支持精确匹配与范围查询的密文检索方法。

16、本发明实施例的技术方案，通过实时获取并根据待处理业务数据检索请求，通过索引构建与并行处理方法进行处理，得到目标数据记录融合型复合索引项；将第二索引保序密文分量作为全局排序键，生成b+树有序索引数据结构以及目标有序叶子节点链表；获取与待处理业务数据检索请求对应的混合查询请求条件，并结合b+树有序索引数据结构和目标有序叶子节点链表，通过协同遍历检索方法进行处理，得到当前密文检索结果，并将当前密文检索结果向用户进行反馈；解决了现有技术无法支持大小比较或范围检索、以及数据安全性低的问题，提高了密文检索准确性以及数据安全性，提高了密文检索自适应能力。

17、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种支持精确匹配与范围查询的密文检索方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时获取并根据待处理业务数据检索请求，通过预设的索引构建与并行处理方法进行处理，得到目标数据记录融合型复合索引项，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一字段明文值、第二字段明文值以及数据记录唯一标识符，得到目标数据记录融合型复合索引项，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取与所述待处理业务数据检索请求对应的混合查询请求条件，并结合b+树有序索引数据结构和目标有序叶子节点链表，通过预设的协同遍历检索方法进行处理，得到当前密文检索结果，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述协同遍历检索方法进行单向顺序遍历处理，得到当前密文检索结果，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过预设的保序密文方法对所述第二字段明文值进行处理，得到第二索引保序密文分量，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过动态分桶保序密文方法调整与所述第二字段明文值对应的所属分桶的划分边界，包括：

8.一种支持精确匹配与范围查询的密文检索装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种支持精确匹配与范围查询的密文检索方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种支持精确匹配与范围查询的密文检索方法。