8、用于隐藏体积的加密多映射的简单节省存储结构

用于隐藏体积的加密多映射的简单节省存储结构

1. 引言

结构化加密（STE）允许客户端将加密的数据结构外包给不可信的云服务器，以便后续进行私密查询。加密多映射（EMM）是STE的一个重要实例，多映射（MM）通常包含一组键，每个键关联一个值元组。将每个键视为关键字，值视为包含该关键字的文档的标识符，EMM实现了用于关键字搜索的可搜索对称加密（SSE），它是更复杂查询（如范围查询、图查询、天际线查询和SQL查询）的SSE核心，还能提升动态性的安全性。

STE的安全性与给定的泄漏轮廓有关，如果其操作仅揭示捕获私有输入数据泄漏的明确定义函数之外的内容，则被认为是安全的。虽然泄漏使STE更高效，但它们是否足够“良性”仍在研究中。大多数泄漏滥用攻击在实践中实现起来具有挑战性，但它们促使人们研究如何最小化STE的泄漏。

本文聚焦于设计隐藏体积的EMM，体积指的是任何键关联的值的数量。近期研究表明，被动攻击者仅通过观察EMM访问就能利用范围查询的体积泄漏来重建私有明文。隐藏体积的EMM可以隐藏查询的响应长度，有效减轻体积滥用攻击造成的损害。

2. 相关工作 - 存储和通信中的大量虚拟数据

对于多映射MM，设ℓ为最大体积，m为不同键的数量，n为所有键上值的总数，通常m · ℓ≫n。为了隐藏体积，响应体积至少要保持为Θ(ℓ)。
- 朴素填充方法 ：将最多(ℓ - 1)个虚拟值填充到体积小于ℓ的任何键中，这会将服务器端存储增加到m · ℓ。
- 不经意随机访问存储器（ORAM） ：在对每个关联值的不经意访问中，最多进行ℓ次额外的虚假访问。虽然ORAM在实践中已变得