可搜索加密理论与应用

本书系统地介绍了可搜索加密基本概念、基本理论和相应的密码方案构造，基本涵盖了可搜索对称加密、可搜索公钥加密的各方面内容。本书共6章，第1章、第2章主要介绍了密码学的数学基础与可证明安全理论；第3章、第4章分别介绍了可搜索对称加密和可搜索公钥加密的基本概念，并详细地给出了一些可搜索加密方案的经典设计；第5章介绍了抗量子计算可搜索加密方案的设计；第6章主要介绍了目前可搜索加密方案在实际部署时可能面临的一些安全性风险，并介绍了相应的防御措施等。本书可以作为高等院校网络空间安全、计算机科学、数学等学科专业的科研工作者与研究生学习可搜索加密理论的参考书，也可以作为信息安全企事业单位可搜索加密方面研发人员的专业读物。

第1章 密码学的数学基础 1 1.1 数论与有限域 1 1.2 椭圆曲线与双线性映射 3 1.3 格理论 5 1.3.1 格与抽样算法 5 1.3.2 LWE问题及相关结论 7 1.4 信息熵 8 1.5 密码学函数 9 参考文献 10 第2章 可证明安全理论与基础 13 2.1 可证明安全概述 13 2.1.1 可证明安全理论 13 2.1.2 密码学原语与安全模型 13 2.2 随机预言机模型 16 2.2.1 基本概念 16 2.2.2 基于随机预言机的代表性研究成果――公钥加密方案 17 2.3 标准安全模型 17 2.4 经典的困难问题 18 2.5 访问协议与基于属性的加密技术 21 参考文献 22 第3章 可搜索对称加密 24 3.1 可搜索对称加密概述 24 3.2 几个经典的可搜索对称加密方案 25 3.2.1 Curtmola的基于逆向索引的可搜索对称加密方案 25 3.2.2 Cash的支持动态更新的可搜索对称加密方案 31 3.2.3 支持物理删除的动态可搜索对称加密方案 39 3.2.4 跨域搜索的多授权可搜索对称加密方案 49 参考文献 62 第4章 可搜索公钥加密 65 4.1 可搜索公钥加密概述 65 4.2 几个经典的可搜索公钥加密方案 66 4.2.1 Boneh的基于关键词的可搜索公钥加密方案 66 4.2.2 Boneh的支持区间查询、子集查询的可搜索公钥加密方案 71 4.2.3 指定测试者的可搜索加密方案 88 参考文献 95 第5章 抗量子计算可搜索加密 98 5.1 抗量子计算密码技术概述 98 5.2 几个格上可搜索加密方案 99 5.2.1 Behnia等人的基于LWE问题与NTRU结构的 可搜索加密方案 99 5.2.2 格上基于身份的多写模式可搜索加密方案 109 5.2.3 格上抗关键词猜测攻击的连接关键词可搜索加密方案 122 5.2.4 格上关键词可撤销的可搜索加密方案 130 参考文献 141 第6章 可搜索加密的应用 147 6.1 加密数据库与可搜索加密 147 6.2 泄露滥用攻击与防护技术 149 6.3 强化的填充技术 154 参考文献 157