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专利号: 2018113195805
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,所述方法包括步骤:S1、系统构建及初始化:将每一歌曲的信息打包成歌曲文件,基于所述歌曲文件包含的数据构成曲库系统,数据拥有者初始化曲库系统的参数,生成密钥、用户表和歌曲检索表,并将所述密钥、用户表和歌曲检索表发送给可信第三方管理;

S2、构建索引向量:数据拥有者对每一歌曲文件提取对应的关键词,由所述关键词构成一关键词字典并基于所述关键词生成对应每一歌曲文件的索引向量;

S3、文件加密:采用指定的加密算法对每一所述歌曲文件加密,生成对应的加密文件,并将所述加密文件发送至曲库云服务器;

S4、生成用户查询向量:用户输入查询关键词并发送至所述可信第三方,可信第三方判断输入所述查询关键词对应用户是否合法,合法则基于所述查询关键词生成对应的查询向量,并对所述查询向量加密传送至曲库云服务器;否则,拒绝用户的查询要求;

S5、基于查询向量检索歌曲:响应于所述查询向量,曲库云服务器通过内积算法计算所述查询向量与每一歌曲对应的所述索引向量的相似度,向可信第三方发送预设数量的所述歌曲文件;

S6、解密歌曲文件:可信第三方采用指定的解密算法对所有曲库云服务器发送的所有所述歌曲文件解密,并将解密的所述歌曲文件发送给对应用户。

2.根据权利要求1所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:S7、排序解密歌曲:可信第三方采用指定的排序算法对所有解密的歌曲文件维护一张包含歌曲标识、歌曲被检索次数以及检索用户标识的歌曲检索表。

3.根据权利要求1所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,步骤S1中包括:数据拥有者随机生成一个n+1维的向量S={S1,S2,...,Sn+1}和六个(n+1)*(n+1)维的可逆矩阵{N1,N2,N3,N4,M1,M2},并根据向量S和可逆矩阵{N1,N2,N3,N4,M1,M2}生成密钥SK={S,N1,N2,N3,N4,M1,M2};其中,n表示所述关键词的个数。

4.根据权利要求3所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,步骤S2具体包括:S21、数据拥有者提取n个所述关键词生成关键词词典C={C1,C2,...,Cn};

S22、设定含有m个所述歌曲文件,并由m个所述歌曲文件构成F={F1,F2,...,Fm},构建F={F1,F2,...,Fm}对应的所述索引向量D={D1,D2,...,Dm};

S23、用Cj表示字典内第j个关键词,用Di表示第i个歌曲文件的索引向量,若Di表示的歌曲文件含有Cj,则Di[j]=1,否则,Di[j]=0。

5.根据权利要求4所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,步骤S3还包括数据拥有者利用密钥SK={S,N1,N2,N3,N4,M1,M2}加密所述索引向量D={D1,D2,...,Dm}生成加密索引向量数据拥有者将n维向量Di拓展为n+1维向量 并基于向量S和向量随机分裂两个n+1维向量 和 其中,分裂办法为:若S[i]=0,则 否则和 为任意随机数;数据拥有者将向量 和 利用指定的可逆矩阵M1和M2加密形成加密索引向量 数据拥有者基于所

述加密索引向量 采用指定加密算法对歌曲文件加

密。

6.根据权利要求5所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,步骤S4具体包括:S41、可信第三方依据用户发送的关键词生成对应的n维查询向量Q,其中,若查询向量Q包含关键词Ci,则Q[i]=1,否则Q[i]=0;

S42、可信第三方首先将n维查询向量Q扩展为n+1维 然后利用向量S将分裂为两个随机向量 和 其中,若S[i]=1,则令 否则,若S[i]=0,则令 其中 和 为任意随机数;

S43、随机分裂指定的可逆矩阵 和 得到

S44、可信第三方将 和 利用可逆矩阵M1和M2将所述查询向量Q加密为

7.根据权利要求6所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括步骤:所述曲库云服务器通过公式计算加密查询向量 与所有所述加密索引向量

的相似度

8.根据权利要求1~7任一项所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,所述方法还包括用户添加阶段:用户通过注册形成注册信息,并将注册信息发送至所述可信第三方,所述可信第三方将与所述注册信息对应的用户添加至所述用户表。

9.根据权利要求8所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,所述方法还包括歌曲更新阶段:数据拥有者对所述曲库云服务器中的歌曲文件进行删除和增加。

10.根据权利要求8所述的基于可搜索加密的曲库云检索方法,其特征在于,每一用户对应设置有唯一的UserID;每一所述歌曲文件对应设置有唯一的SongID。