48、加密数据搜索与位置隐私管理系统解析

加密数据搜索与位置隐私管理系统解析

1. F5P5 加密数据关键词搜索方案

1.1 隐私特性

• 搜索令牌不可确定性 ：F5P5 中由于随机选择的参数 b 和 b′，使得服务提供商（SP）无法根据之前的搜索令牌（ST）构造有效的新 ST 进行自主搜索，保证了搜索令牌之间不存在确定性关系。
• 搜索模式隐私 ：当 SP 知道两次搜索是针对相同关键词时，搜索模式信息可能被泄露。但在 F5P5 中，随机的 b 和 b′ 让即使涉及相同关键词的两个 ST 也难以区分，从而保护了搜索模式隐私。
• 访问模式隐私 ：访问模式指搜索结果序列。传统的私有信息检索（PIR）虽能解决此问题但效率低。F5P5 中，由于干扰元素的存在，即使查询相同关键词，结果序列也会有轻微波动，提供了“尽可能强”的访问模式隐私，与以往工作一致。

1.2 性能分析

1.2.1 模糊关键词集生成

• 构建模糊关键词集（Fuz）的时间和存储成本直接取决于预定义关键词集合 W 的基数 |W|。首次将每个长度为 t 的关键词的存储成本降低到 O(t²)。
• 从图 2 可知，不同 |W| 下的存储成本不同，当 |W| = 140 时，需要 25KB 存储。从图 3 可知，当 |W| = 140 时，生成 Fuz 仅需 0.68 毫秒。需注意，构建 Fuz 是数据外包前的一次性操作。

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