30、并行动态结构化加密与物联网安全密钥管理方案

并行动态结构化加密与物联网安全密钥管理方案

并行动态结构化加密方案

在数据安全与隐私保护的领域中，可搜索对称加密（SSE）一直是研究的热点。近年来，研究者们致力于设计出在功能性、安全性和效率之间取得理想平衡的SSE方案。

安全分析

我们采用现有的框架来描述SSE方案针对诚实但好奇的服务器的安全性，通过一组泄漏函数（Le, Lq, Lu）分别用于加密、查询和更新。RBT在对树结构进行更新时会泄漏关于内部数据结构的信息。定理1断言了上述结构化数据的动态可搜索对称加密方案在随机预言模型中针对自适应动态选择查询攻击是（Le, Lq, Lu）安全的。其泄漏函数的具体细节在证明中给出，证明可在附录中找到。

效率评估

• 复杂度分析
  • 查询复杂度 ：设p为处理器数量，m为与给定查询q或响应r相关的数据数量。从Qry算法可知，在完成第1 - 3行的O(1)时间操作后，它调用QryTrav从树的根节点开始遍历。QryTrav在完成第4 - 8行恢复用于展开两个子指针的密钥后，递归调用自身遍历树。因此，该方案的查询复杂度为最优，即O(m/p)。
  • 更新复杂度 ：更新算法Udt封装了不同的更新模式，包括“Add”、“Link”、“Unlink”和“Delete”。
    • “Add”更新：仅从更新令牌中采样一个空闲地址并进行掩码操作，时间复杂度为常数。
    • “Link”和“Unlink”更新：复杂度为O(log m)。