Supporting Secure Dynamic Alert Zones Using Searchable Encryption and Graph Embedding
近年来，基于位置的警报越来越受欢迎，无论是在医疗保健的背景下（例如，COVID-19接触者追踪）、营销（例如，基于位置的广告）或公共安全。然而，严重的隐私问题时，位置数据在这个过程中使用明确的。几种解决方案采用可搜索加密（SE）来直接在加密位置上实现安全警报。虽然这样做可以保护隐私，但性能开销很高。我们专注于一个突出的SE技术在公钥设置-隐藏向量加密（HVE），并提出了一个图形嵌入技术编码的方式，显着提高密文处理的性能的位置数据。我们发现，找到最佳的编码是NP-难的，并提供了几个快速，并获得显着的性能增益的算法。此外，我们调查更具挑战性的情况下，动态警报区，感兴趣的区域随着时间的推移而变化。我们广泛的实验评估表明，我们的解决方案可以显着提高计算开销相比，现有的基线。
2023-01-16 cs.CR
A Practical Searchable Symmetric Encryption Scheme for Smart Grid Data
将数据存储外包给远程云是增强智能电网生态系统中数据管理的经济解决方案。为了保护数据的隐私，公用事业公司可以选择在将数据上传到云端之前对其进行加密。然而，虽然加密为数据提供了机密性，但它也牺牲了数据所有者查询其数据中特殊段的能力。可搜索对称加密是一种使用户能够以密文形式存储文档，同时保留在文档中搜索关键字的功能的技术。然而，大多数最先进的SSE算法仅关注一般文档存储，这可能不适合智能电网应用。在本文中，我们提出了一个简单，实用的SSE计划，旨在保护在智能电网中产生的数据的隐私。我们的方案实现了高空间复杂度与小的信息披露，是可以接受的实际智能电网应用。我们还实现了一个原型的统计数据的先进的仪表基础设施，以显示我们的方法的有效性。
2018-10-30 cs.CR
Energy Consumption of TLS, Searchable Encryption and Fully Homomorphic Encryption
本研究测量了TLS、可搜索加密和全同态加密相较于非隐私方案的能耗增加，揭示了2倍至10万倍的巨大差异，并强调了可持续隐私增强技术设计的重要性。
2025-11-03 cs.CR
A Review on Searchable Encryption Functionality and the Evaluation of Homomorphic Encryption
本文综述2019至2023年云服务中可搜索加密的功能进展，并评估全同态加密方案，指出通过功能聚合提升效率是当前研究趋势。
2023-12-22 cs.CR
PRISE: Privacy-pReserving Image Searchable Encryption Scheme for Intelligent Vehicle Systems
Hainan University（海南大学）；Zhengzhou University（郑州大学）；St. Francis Xavier University（圣弗朗西斯泽维尔大学）；Putian University（莆田学院）；Universiti Putra Malaysia（马来西亚博特拉大学）
本文提出一种基于张量的加密图最短距离查询方案，结合加密2跳覆盖索引框架与Pruned Landmark Labeling技术，提升加密图数据库的效率与隐私保护能力，实验表明其在可扩展性和计算成本上优于现有方法。
2026-09-03 cs.CR
Comments on "Dynamic Consensus Committee-Based for Secure Data Sharing With Authorized Multi-Receiver Searchable Encryption"
本文对DCC-SE方案进行密码分析，发现任何用户可破坏其KT-IND-CKA安全性，导致关键字泄露，并给出低开销修复方案。
2023-11-15 cs.CR
Homomorphic Encryption: An Analysis of its Applications in Searchable Encryption
本文针对云环境下加密数据高效检索的难题，全面分析了同态加密在可搜索加密中的应用进展，梳理了相关方案分类、技术特点与功能现状，并指明了未来研究方向。
2023-06-26 cs.CR
A Searchable Symmetric Encryption Scheme using BlockChain
目前，可搜索对称加密方案（SSE）中使用的云存储是以私有方式提供的，不能被视为真正的云。此外，云服务器被认为是可信的，因为它总是将搜索结果返回给用户，即使它们是不正确的。为了真正抵御这种恶意攻击并加速数据的使用，有必要将数据存储在公共链上，这可以被视为一个分散的系统。随着数据量的增加，搜索问题变得越来越棘手，目前还没有有效的解决方案。在本文中，我们首先指出将数据存储在公共链中的重要性。在此基础上，创新性地构建了基于区块链的SSE模型（SSE-using-BC），并给出了其安全性定义，以保证数据的隐私性，提高搜索效率。根据数据量的大小，我们考虑了两种不同的情况，并提出了两种相应的方案。最后，安全性和性能分析表明，我们的方案是可行的和安全的。
2017-11-18 cs.CR
IHOP: Improved Statistical Query Recovery against Searchable Symmetric Encryption through Quadratic Optimization
针对可搜索对称加密（SSE）方案的有效查询恢复攻击通常依赖于关于查询或数据集的辅助地面实况信息。在较弱的统计辅助信息假设下，查询恢复也是可能的，尽管基于统计的攻击实现较低的准确性，并且不被认为是严重的威胁。在这项工作中，我们提出了IHOP，一个基于算法的查询恢复攻击，制定查询恢复作为一个二次优化问题，并通过迭代线性分配问题的解决方案。我们进行了广泛的评估与五个真实的数据集，并表明，IHOP优于所有其他基于密码的查询恢复攻击在不同的参数和泄漏配置，包括客户端使用一些访问模式混淆防御的情况下。在某些情况下，我们的攻击达到了几乎完美的查询恢复精度。最后，我们在客户端查询相关的仅频率泄漏设置中使用IHOP，并表明我们的攻击可以利用查询依赖性，即使在最近由Grubbs等人提出的频率隐藏防御PANCAKE时，应用。我们的研究结果表明，统计查询恢复攻击构成了严重的威胁，隐私保护SSE计划。
2022-05-31 cs.CR
High Recovery with Fewer Injections: Practical Binary Volumetric Injection Attacks against Dynamic Searchable Encryption
可搜索对称加密允许对加密数据库进行私有查询，但它也会导致信息泄漏。攻击者可以利用这些泄漏来发起注入攻击（Zhang等人，USENIX'16）来从查询中恢复底层关键字。现有的注入攻击的性能很大程度上依赖于泄漏信息或注入的量。在这项工作中，我们提出了两个新的注入攻击，即BVA和BVMA，利用二进制体积的方法。我们使对手注入更少的文件比现有的体积攻击，通过使用已知的关键字，并通过观察查询结果的体积来揭示查询。我们的攻击可以挫败经过充分研究的防御（例如，阈值对策、静态填充）而不利用目标查询和客户端数据库的分布。我们在现实世界的数据集与实际查询的经验评估建议的攻击。结果表明，我们的攻击在最好的情况下可以获得很高的恢复率（>80%），即使在大规模数据集和少量注入（<20个文件）下也可以获得大约60%的恢复率。
2023-02-11 cs.CR
The Power of Bamboo: On the Post-Compromise Security for Searchable Symmetric Encryption
本文针对DSSE密钥泄露风险，提出带密钥更新的可搜索加密（SEKU）概念与妥协后安全定义，并设计Bamboo协议实现同时满足前后向安全的妥协后安全性，性能优于或相当。
2024-03-22 cs.CR
Non-interactive Multi-client Searchable Symmetric Encryption with Small Client Storage
动态可搜索对称加密（DSSE）允许用户在动态更新的加密数据库上进行搜索，已受到相当多的关注。为了提高现实世界的应用程序的性能，最近的非交互式多客户端DSSE计划的目标是避免数据所有者和数据用户之间的每查询交互。然而，现有的非交互式多客户端DSSE方案不考虑前向隐私或后向隐私，使他们暴露于泄漏滥用攻击。此外，大多数现有的DSSE方案的前向和后向隐私依赖于保持一个关键字操作计数器或一个倒排索引，导致在数据所有者侧的沉重的存储负担。为了解决这些问题，我们提出了一个非交互式的多客户端DSSE计划与小客户端存储，我们提出的计划可以提供前向隐私和后向隐私。具体来说，我们首先设计了一个轻量级的存储链结构，将所有关键字绑定到一个状态，以减少存储成本。然后，我们提出了一个隐藏的关键技术，它保留了非交互式的前向隐私，通过时间范围查询，确保数据与较新的时间戳不能匹配较早的时间范围。我们进行了大量的实验来验证我们的方法，这表明计算效率。此外，安全性分析证明了我们的方法的隐私保护属性。
2022-12-06 cs.CR
An Efficiently Searchable Encrypted Data Structure for Range Queries
在CCS 2015上，Naveed等人首次提出了对高效可搜索加密的攻击，例如确定性和保序加密。这些明文猜测攻击在随后的工作中得到了进一步改进，例如Grubbs等人在2016年。这种密码分析对于加深我们对安全模型含义的理解至关重要。在本文中，我们提出了一个有效的搜索，加密的数据结构，可证明对这些甚至更强大的选择明文攻击是安全的。我们的数据结构支持具有线性空间复杂度的并行时间搜索。我们的数据结构的索引可以用于通过标准比较进行搜索，因此允许对现有数据库管理系统进行简单的改造。我们实现了我们的计划，并表明其搜索时间开销仅为10毫秒相比，非安全搜索。
2017-09-27 cs.CR
Hiding the Access Pattern is Not Enough: Exploiting Search Pattern Leakage in Searchable Encryption
最近的可搜索对称加密（SSE）方案使得能够对存储在服务器中的加密数据库进行安全搜索，同时限制泄露到服务器的信息。这些方案集中于隐藏访问模式，访问模式指的是与客户机查询匹配的文档集。这提供了对当前攻击的保护，这些攻击在很大程度上依赖于这种泄漏。然而，大多数SSE构造也泄漏了两个查询是否针对同一个关键字，也称为搜索模式。在这项工作中，我们表明，搜索模式泄漏可以严重破坏当前的SSE防御。我们提出了一种攻击，利用访问和搜索模式泄漏，以及一些背景和查询分布信息，恢复客户端执行的查询的关键字。我们的攻击遵循最大似然估计方法，并且很容易适应混淆访问模式的SSE防御。我们的经验表明，我们的攻击是有效的，它优于其他提出的攻击，它完全挫败了我们评估它反对的三个防御中的两个，即使这些防御设置为高隐私制度。这些发现强调了隐藏搜索模式，这是大多数结构所缺乏的功能，是在SSE中提供实际隐私保证的关键。
2020-10-07 cs.CR
Key-Aggregate Searchable Encryption, Revisited: Formal Foundations for Cloud Applications, and Their Implementation
在使用云存储时，除了数据安全和隐私之外，通过有效的访问控制共享数据也是一个重要的要求。Cui等人（IEEE Trans. on Comp. 2016）提出了\textit{key-aggregate searchable encryption (KASE)}，它允许数据所有者发布\textit{aggregate key}，使用户能够通过生成称为\textit{trapdoor}的加密关键字在加密文件的授权子集中进行搜索。虽然KASE的想法很优雅，但据我们所知，它的安全性从未被正式讨论过。本文对KASE的安全性进行了形式化的讨论，并提出了可证安全的方案。安全KASE方案的构造是不平凡的，我们将证明Cui等人的KASE方案在我们的定义下是不安全的。我们首先介绍我们的可证明安全的计划，命名为\textit{first construction}，相对于加密文件和聚合密钥在一个单一的服务器设置。与Cui等人的方案相比，第一种构造是安全的而不增加计算成本。然后，我们介绍了另一个可证明安全的方案，命名为\textit{main construction}，相对于陷阱门在两个服务器设置。主结构保证了搜索、加密文件和聚合密钥的隐私。考虑到5,000个加密文件，第一个结构可以在三秒内完成搜索，主结构可以在六秒内完成搜索。
2019-08-29 cs.CR
Enhancing Leakage Attacks on Searchable Symmetric Encryption Using LLM-Based Synthetic Data Generation
针对SSE泄漏攻击中对手数据不足的问题，提出利用GPT-4生成合成文档增强SAP攻击，发现增加数据集和聚类生成可显著提升攻击准确率至接近真实数据水平。
2025-04-29 cs.CR
A Highly Accurate Query-Recovery Attack against Searchable Encryption using Non-Indexed Documents
提出一种改进的分数攻击方法，利用分布相似的非索引数据集和少量已知查询，在无需精确背景知识下实现约85%查询恢复率，并提供可解释的置信度分数。
2023-06-27 cs.CR
LRSE: A Lightweight Efficient Searchable Encryption Scheme using Local and Global Representations
云计算正在成为一种革命性的计算范式，而安全性和隐私性成为云场景中的主要问题。为此，提出了可搜索加密（Searchable Encryption，SE）技术来支持加密数据的高效检索。然而，缺乏轻量级的排名搜索与更高的搜索质量在苛刻的对手模型仍然是一个典型的不足，在现有的SE计划。在本文中，我们提出了一种新的SE方案称为LRSE，它首先集成了机器学习方法到SE的框架，并结合本地和全局表示加密云数据，以实现上述设计目标。在LRSE中，我们采用了一种改进的安全kNN方案来保证足够的隐私保护。我们详细的安全分析表明，LRSE满足我们制定的隐私要求。在基准数据集上进行的大量实验表明，LRSE确实以最低的系统成本实现了最先进的搜索质量。
2017-05-24 cs.CR cs.IR
Dynamic Local Searchable Symmetric Encryption
在这篇文章中，我们第一次解决了动态内存有效的可搜索对称加密（SSE）的问题。在术语“内存高效”SSE中，我们包含本地SSE和页面高效SSE的目标。我们方法的核心是这两个目标之间的新颖联系。我们引入了一个地图，称为通用局部变换，它需要作为输入的页面效率的SSE计划与某些特殊功能，并输出一个SSE计划具有较强的局部性。我们得到几个结果。(1)首先，对于页面有效的SSE，我们建立了一个动态的计划，页面效率$O(\log \log N)$和存储效率$O(1)$，称为分层SSE。LayeredSSE背后的主要技术创新是独立利益的两种选择分配过程的新加权扩展。(2)其次，我们引入了通用局部变换，并将其与LayeredSSE相结合，在最长列表大小为$O(N^{1-1/\log \log λ})$的条件下，构建了一个具有存储效率$O(1)$、局部性$O(1)$和读取效率$O(\log\log N)$的动态SSE方案。这在各个方面都与Asharov等人在STOC 2016上提出的纯静态结构相匹配：动态性不需要额外成本。(3)最后，通过将通用局部变换应用于Bossuat等人从Crypto 2021中提出的Tethys方案的变体，我们构建了一个具有存储效率$O(1)$，局部性$O(1)$和读取效率$O(\log^\varepsilon N)$的无条件静态SSE，对于任意小的常数$\varepsilon …
2022-01-13 cs.CR
d-DSE: Distinct Dynamic Searchable Encryption Resisting Volume Leakage in Encrypted Databases
针对加密数据库DSE中的卷泄露问题，提出去重动态可搜索加密d-DSE及BF-SRE方案，在保持实用计算性能的同时显著降低通信开销。
2024-03-02 cs.CR
Blockchain-based Privacy-Preserving Public Key Searchable Encryption with Strong Traceability
针对现有可追踪公钥可搜索加密无法同时实现隐私保护与强追踪的问题，提出基于区块链的BP3KSEST方案，实现身份与关键词的可信追踪及陷门记录不可伪造、不可篡改。
2023-12-28 cs.CR
GridSE: Towards Practical Secure Geographic Search via Prefix Symmetric Searchable Encryption (Full Version)
GridSE提出了一种基于前缀对称可搜索加密的安全地理搜索方案，兼容DGGS，实现后向和前向隐私，相比最先进方法大幅提升搜索速度并降低通信开销。
2025-08-06 cs.CR
A Multi-Client Searchable Encryption Scheme for IoT Environment
针对物联网中单所有者多客户端场景，提出支持动态更新、前后向隐私及去中心化存储的对称可搜索加密方案，实现高效撤销访问，性能与安全性优于现有工作。
2023-05-16 cs.CR
Leakage-Abuse Attacks Against Forward and Backward Private Searchable Symmetric Encryption
本文揭示了前向与后向隐私DSSE方案在查询相等性和体积信息上的固有泄露缺陷，提出了频率匹配和体积推断两种泄露滥用攻击，呼吁设计新方案以保护查询隐私。
2023-09-13 cs.CR
Improved Leakage Abuse Attacks in Searchable Symmetric Encryption with eBPF Monitoring
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文研究了利用eBPF监控揭示SSE中的系统级泄漏，以改进泄漏滥用攻击并增强现有攻击方法。
2026-03-07 cs.CR cs.OS
Revisiting the attacker's knowledge in inference attacks against Searchable Symmetric Encryption
针对可搜索对称加密推理攻击中“相似数据”知识假设不清的问题，提出统计建模与分析工具，并证明限制最大索引大小可高概率降低攻击准确率。
2025-04-14 cs.CR
On the Practicality of Dynamic Updates in Fast Searchable Encryption
针对可搜索加密（SE）动态更新实用性不足的问题，本文实现了端到端动态SE系统并首次开展更新操作实证评估，验证了从理论到生产级实现的可行路径。
2023-08-25 cs.CR cs.DB cs.IR
Accelerating Forward and Backward Private Searchable Encryption Using Trusted Execution
可搜索加密（SE）是构建加密数据库的关键推动因素之一。它允许云服务器在不解密的情况下搜索加密数据。动态SE还包括数据添加和删除操作，以丰富加密数据库的功能。最近利用动态操作中的泄漏的攻击推动了新的SE方案的快速发展，这些方案在执行更新的同时揭示更少的信息;它们也被称为前向和后向私有SE。新添加的数据不再被之前发出的查询所引用，并且删除的数据不再在之后发出的查询中搜索。然而，这些先进的SE方案降低了SE的效率，特别是在客户端和服务器之间的通信成本。在本文中，我们求助于硬件辅助解决方案，又名英特尔SGX，以缓解上述瓶颈。我们的核心理念是利用新交所接管客户的大部分任务，即，跟踪关键字状态以及数据添加和缓存删除的数据。然而，由于SGX飞地的I/O和存储器约束，处理大型数据集是不平凡的。我们进一步开发批处理数据和状态压缩技术，以减少SGX和不可信服务器之间的通信开销，并最大限度地减少飞地中的内存占用。我们对合成和真实世界的数据集进行了一系列全面的评估，这证实了我们的设计优于现有技术。
2020-04-10 cs.CR cs.DS
Generating Searchable Public-Key Ciphertexts with Hidden Structures for Fast Keyword Search
现有的语义安全公钥可搜索加密方案的搜索时间与密文总数成线性关系。这使得从大规模数据库中进行检索变得令人望而却步。为了缓解这个问题，本文提出了可搜索的公钥密文与隐藏结构（SPCHS）的关键字搜索尽可能快，而不牺牲加密的关键字的语义安全性。在SPCHS中，所有关键字可搜索密文都由隐藏关系构成，并通过关键字对应的搜索陷门，将隐藏关系的最小信息透露给搜索算法，作为高效查找所有匹配密文的指导。我们从头开始构造了一个简单的SPCHS方案，其中密文具有隐藏的星形结构。我们证明了我们的计划是语义安全的决策双线性Diffie-Hellman假设在随机预言机（RO）模型的基础上。该方案的搜索复杂度依赖于包含查询关键字的密文的实际数量，而不是所有密文的数量。最后，我们提出了一个通用的SPCHS构造匿名的基于身份的加密和无冲突的全身份可延展的基于身份的密钥封装机制（IBKEM）的匿名性。我们说明了两个无冲突的全身份可塑性IBKEM实例，这是语义安全和匿名的，分别在RO和标准模型。后者的实例使我们能够构建一个SPCHS方案的语义安全的标准模型。
2015-12-21 cs.CR
Quantum Searchable Encryption for Cloud Data Based on Full-Blind Quantum Computation
针对云环境多客户端加密数据搜索问题，提出基于通用电路的多客户端 FBQC 模型并结合 Grover 算法构建量子可搜索加密方案，验证其可抵抗内外部攻击并保证数据与计算盲性。
2023-09-24 cs.CR cs.ET quant-ph
An Efficient and Secure Location-based Alert Protocol using Searchable Encryption and Huffman Codes
位置数据广泛用于移动应用程序中，从基于位置的推荐到社交媒体和导航。一种特定类型的交互是基于位置的警报，其中移动用户订阅服务提供商（SP），以便在附近发生某个事件时得到通知。例如，考虑到正在进行的COVID-19大流行，接触者追踪被选为控制病毒传播的有效手段。用户希望在接近受感染者时得到通知。然而，如果用户以明文与SP共享其位置历史，则会出现严重的隐私问题。为了解决隐私问题，最近的工作提出了几个协议，可以安全地实现基于位置的警报。用户将其加密位置上传到SP，位置谓词的评估直接在密文上完成。当某个个体被报告为感染时，找到所有匹配的密文（例如，根据诸如“在最近一周内被感染的患者访问的任何位置的10英尺附近”的谓词），并且通知相应的用户。然而，存在与现有协议相关联的显著性能问题。在密文上执行匹配所需的底层可搜索加密原语是昂贵的，并且如果没有对位置和搜索谓词进行适当的编码，性能可能会降低很多。本文提出了一种基于霍夫曼码的变长位置编码方法。通过控制表示加密位置和相应匹配谓词所需的长度，我们能够显著提高性能。我们提供了一个理论分析，通过使用霍夫曼码实现的增益，我们通过大量的实验表明，与固定长度的编码方法相比，改进是实质性的。
2021-05-03 cs.CR cs.DB
Learning-Based Reconstruction Attacks on Coordinate-Obfuscated Point Clouds
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Tennessee Technological University（田纳西理工大学）
本文针对选择性坐标加密框架，利用PointNet和随机森林模型开展重建攻击实验，发现加密粒度影响其安全性，2X方案可通过相邻坐标泄露信息实现准确重建。
2026-09-03 cs.CR cs.LG
Deep RNN-Oriented Paradigm Shift through BOCANet: Broken Obfuscated Circuit Attack
这是第一个通过结合深度递归神经网络（D-RNN）来增强对混淆电路的硬件攻击的工作。逻辑加密混淆已用于阻止伪造、过度生产和逆向工程，但易受攻击。有一些有效的方案，例如，基于可满足性检查（SAT）的攻击，可能会危及硬件混淆电路。然而，不仅在现有技术中存在针对这种攻击的对策（包括DAC'17中的最近的延迟+逻辑锁定（DLL）方案），而且用于发起攻击的大量时间/资源可能阻碍其功效。在本文中，我们提出了一种面向深度RNN的方法，称为BOCANet，以（i）更有效地妥协混淆硬件至少一个数量级（> 20倍，成功率相对较高）;（ii）即使攻击者的资源仅限于微不足道的I/O对，也可以攻击此类锁定硬件（< 0.5\%）来重构秘密密钥;以及（iii）成功地打破了多个实验基准（ISCAS-85 c423、c1355、c1908和c7552）。
2018-03-08 cs.CR
Privacy-preserving Searchable Databases with Controllable Leakage
Searchable Encryption（SE）是一种允许云服务提供商（CSP）在不了解查询和记录内容的情况下搜索加密数据集的技术。近年来，已经提出了许多SE方案来保护外包数据不受CSP的影响。不幸的是，它们中的大多数都泄漏了敏感信息，CSP仍然可以通过安装基于泄漏的推断攻击，如计数攻击和文件注入攻击，推断查询和记录的内容。在这项工作中，首先，我们定义的泄漏在可搜索的加密数据库和分析如何泄漏是利用现有的泄漏为基础的攻击。其次，我们提出了一种基于多云的隐私保护关系数据库动态对称SE（SSE）方案（P-McDb）。P-McDb具有最小的泄漏，这不仅确保了查询和记录的机密性，而且还保护了CSP的搜索，访问和大小模式。此外，P-McDb确保数据库的前向和后向隐私。因此，P-McDb可以抵抗现有的基于泄漏的攻击，例如，主动文件/记录注入攻击。我们给出了安全定义和分析，以显示P-McDb如何隐藏上述模式。最后，我们实现了一个P-McDb的原型，并使用TPC-H基准数据集对其进行了测试。我们的评估结果表明，P-McDb的可行性和实际效率。
2019-09-26 cs.CR
Data Querying with Ciphertext Policy Attribute Based Encryption
数据加密限制了查询的能力和效率。加密数据的直接处理在理想情况下应该是可能的，以避免对数据解密、处理和重新加密的需要。保持数据的可搜索性和可排序性至关重要。也就是说，有些信息是故意泄露的。这种故意泄漏技术被称为“加密数据查询方案”，它提供了机密性以及加密数据查询，但并不意味着提供灵活的访问控制。本文建议使用基于密文策略属性的加密（CP-ABE），以解决三个安全需求，即：机密性，加密数据的查询，和灵活的访问控制。通过结合灵活的访问控制和数据机密性，CP-ABE可以认证谁可以访问数据和拥有的秘密密钥。因此，本文确定有多少数据泄漏，以弄清楚什么样的操作是允许的数据加密时，CP-ABE。
2022-09-29 cs.CR
Feature Homomorphism -- A Cryptographic Scheme For Data Verification Under Ciphertext-Only Conditions
本文提出特征同态概念，并基于此设计一组加密/解密与特征同态算法，使明文与密文的特征值相等，从而在仅密文条件下实现数据一致性验证、防篡改、可追溯与可搜索加密。
2024-10-23 cs.CR
Efficient and Expressive Public Key Authenticated Encryption with Keyword Search in Multi-user Scenarios
针对多用户场景下公钥可搜索认证加密开销高、搜索功能弱的问题，提出引入辅助服务器降本、用混淆映射的LSSS实现单调布尔查询的方案，经安全与实验验证兼具实用性与高效性。
2025-03-21 cs.CR
Interpretable Encrypted Searchable Neural Networks
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）
在云安全中，传统的可搜索加密（SE）需要很高的计算和通信开销来进行动态搜索和更新。而机器学习（ML）与SE的巧妙结合，可能是解决这一问题的新途径。本文提出了可解释的加密可搜索神经网络（IENN），以探索加密云环境中的概率查询，平衡索引树的构建和自动权重更新。IESNN采用概率学习方法获得可搜索索引的搜索排序，并基于密文索引进行概率查询，显著降低了查询的计算复杂性。与传统的搜索引擎相比，该算法在不增加通信开销的情况下，通过对抗性学习和自动权值更新来响应用户对最新数据集的及时查询。所提出的IESNN比以前的作品表现更好，使查询复杂度接近$O(\log N)$，并引入低开销的计算和通信。
2019-08-14 cs.CR cs.LG
Encryption Inspired Adversarial Defense for Visual Classification
Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
无论模型是否受到攻击，传统的对抗性防御都会降低分类准确性。此外，大多数基于图像处理的防御由于模糊梯度的问题而失败。在本文中，我们提出了一种新的对抗性防御，这是一个防御性的变换的训练和测试图像的启发感知图像加密方法。所提出的方法利用了一个秘密密钥的逐块像素洗牌方法。实验进行了自适应和非自适应最大范数有界白盒攻击，同时考虑混淆梯度。实验结果表明，该方法在CIFAR-10数据集上，在噪声距离为8/255的干净图像和对抗性样本上分别达到了91.55%和89.66%的准确率。因此，所提出的防御优于最先进的对抗性防御，包括潜在对抗性训练，对抗性训练和温度计编码。
2020-05-16 cs.CR cs.LG stat.ML
Secure and Efficiently Searchable IoT Communication Data Management Model: Using Blockchain as a new tool
随着物联网（IoT）的快速发展，越来越多的IoT设备连接并频繁通信。在此背景下，传统的物联网集中式安全架构将在数据存储空间、数据可靠性、可扩展性、运营成本和责任判断等方面受到限制。本文基于区块链技术和云存储生成的小型分布式数据库，提出了一种新的关键信息存储框架。具体来说，所有加密的密钥通信数据将被上传到公共云服务器以进行足够的存储，但这些数据的摘要（称为“通信日志”）将被记录在“物联网账本”（即，一种分布式数据库），由所有物联网设备按照区块链生成方式维护，可以解决数据的可靠性、可扩展性和可靠性判断问题。此外，为了有效地搜索通信日志，并且不泄露任何通信数据的敏感信息，我们为我们的“物联网账本”设计了安全搜索方案，该方案利用非对称标量积保持加密（ASPE）方法来保证数据安全，并利用为区块链数据库量身定制的2层索引来提高搜索效率。安全性分析和在合成数据集上的实验表明，我们的方案是安全和有效的。
2018-12-20 cs.CR
Efficient Strong Privacy-Preserving Conjunctive Keyword Search Over Encrypted Cloud Data
可搜索对称加密（SSE）支持对外包对称加密数据的关键字搜索。动态可搜索对称加密（DSSE）是SSE的一种变体，它进一步支持数据更新。大多数DSSE工程与合取关键字搜索主要考虑前向和后向隐私。理想情况下，服务器应该只学习涉及合取中所有关键字的结果集。然而，现有的计划遭受关键字对结果模式（KPRP）泄漏，揭示了部分结果集包含两个查询关键字。我们提出了第一个DSSE计划，以解决上述问题，实现强大的隐私保护合取关键字搜索。具体来说，我们的方案可以保持前向和后向隐私，并消除KPRP泄漏，提供更高的安全性。在几个现有的方案中，搜索的复杂性与存储在数据库中的文档的数量成比例。然而，我们的方案的复杂性与连接中最不频繁的关键字的更新频率成比例，这比整个数据库的大小要小得多。此外，我们设计了一个最不频繁的关键字获取协议，以减少客户端之间的频繁交互。最后，我们分析了我们的方案的安全性和评估其性能的理论和实验。实验结果表明，该方案具有较强的隐私保护能力和效率.
2022-09-22 cs.CR
Semantic, Efficient, and Secure Search over Encrypted Cloud Data
公司和个人需要越来越多的存储空间和计算能力。为此，已经设计和实施了若干新技术，例如云计算。该技术以灵活和个性化的方式根据用户的需求为其提供存储空间和计算能力。然而，电子邮件、电子健康记录和公司报告等外包数据是敏感和机密的。因此，保护外包数据免受可能的外部攻击和云服务器本身是至关重要的。这就是为什么强烈建议在将敏感数据外包给远程服务器之前对其进行加密。要对外包数据执行搜索，由于这些数据已加密，因此不再可能利用传统的搜索引擎。因此，在文献中提出了许多可搜索加密（SE）方案。文献中研究了可搜索加密领域的三个主要研究方向。第一个轴心是确保搜索方法的安全性。实际上，搜索过程应该在不解密任何数据并且不导致任何敏感信息泄漏的情况下执行。第二个轴包括研究搜索性能。事实上，加密索引的效率低于明文索引，这使得可搜索加密方案在实践中非常缓慢。这种方法越安全，效率就越低，因此，挑战在于找到安全性和性能之间的最佳折衷。最后，第三个研究轴包括返回结果的相关性和召回方面的质量。问题是索引的加密导致查全率和查准率的下降。因此，我们的目标是提出一种技术，能够获得几乎相同的结果，在传统的搜索。
2020-02-24 cs.CR cs.IR
BRASP: Hiding Where You Look in Encrypted Spatial Keyword Search
Lancaster University（兰卡斯特大学）；Beijing Jiaotong University（北京交通大学）
BRASP是一种支持加密空间数据布尔范围查询的可搜索加密方案，通过结合希尔伯特曲线前缀编码和加密前缀-ID与关键词-ID倒排索引，实现高效的空范围过滤和关键词匹配，同时保护搜索和访问模式隐私。
2026-11-01 cs.CR
Octonion Algebra and Noise-Free Fully Homomorphic Encryption (FHE) Schemes
Brakerski表明，线性可解密的全同态加密（FHE）方案在选择明文攻击（CPA）模型中不安全。在本文中，我们证明了线性可解密的FHE方案不能安全，即使在密文唯一的安全模型。然后，我们考虑的最大安全性，线性可解密的FHE方案可以实现。本文设计了无自举的全同态对称密钥加密（FHE）方案（即无噪声FHE方案）。所提出的FHE方案基于有限环Z n上的四元数/八元数代数和Jordan代数，在弱纯密文安全模型下是安全的，并假设Z n上解多元二次方程组和解一元高次多项式方程组是困难的.据我们所知，这是第一个无噪声的FHE方案，有史以来设计的安全证明（即使在弱密文的安全模型）。有人认为，弱密文的安全模型是足够的各种应用程序，如在云中的隐私保护计算。作为一个例子，所提出的FHE计划被用来构建混淆程序。这个例子可以进一步用来表明，本文提出的方案可以与现有的FHE方案与自举，以获得更有效的FHE方案与自举在完全CPA模型。在文章的最后，我们指出了最近提出的几个无噪声FHE方案的不安全性。
2019-06-06 cs.CR
Enabling Multi-Client Authorization in Dynamic SSE
Télécom SudParis, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院电信南方学院）
本文提出MASSE，一种动态多客户端可搜索加密方案，通过基于属性的访问控制实现细粒度授权，提升加密数据库的搜索效率和安全性。
2026-03-10 cs.CR
Achieving Secure and Efficient Cloud Search Services: Cross-Lingual Multi-Keyword Rank Search over Encrypted Cloud Data
任意语言的多用户多关键字排序搜索方案是一种基于Paillier门限解密密码体制（PCTD）的多关键字排序可搜索加密（MRSE）框架。与以往基于k-最近邻搜索加密算法（KNN-SE）构造的MRSE方案相比，该方案可以克服某些缺点，在功能和效率方面都有更好的性能。此外，它不需要预定义的关键字集，并支持任意语言的关键字。但是，由于新MRSE方案中关键字精确匹配的模式，多语言搜索仅限于每种语言，无法跨语言搜索。本文提出了一种跨语言的多关键字排序搜索方案，该方案利用开放式多语言Wordnet，消除了语言障碍，实现了语义扩展。我们的CLRSE方案还实现了智能和个性化的搜索，通过灵活的关键字和语言偏好设置。我们评估我们的计划的安全性，功能，精度和效率方面的性能，通过广泛的实验。
2019-02-11 cs.CR
Towards Black-Box Accountable Authority IBE with Short Ciphertexts and Private Keys
在Crypto'07上，Goyal介绍了基于身份的加密的概念，作为一种方便的工具，可以减少对基于身份的加密中的权威机构的信任。在这个模型中，如果私钥生成器（PKG）恶意地重新分发用户的解密密钥，它就有被发现和起诉的风险。Goyal提出了两种结构：第一种方法是有效的，但只能跟踪格式良好的解密密钥到它们的源;第二种方法允许在欺骗当局没有解密预言机的模型（称为弱黑盒模型）中跟踪混淆的解密盒。不幸的是，后一种方案在解密成本和密文大小方面效率低得多。在这项工作中，我们提出了一个新的建设，Goyal的第一个建议与一个非常简单的弱黑盒跟踪机制相结合的效率。我们的计划中描述的选择ID模型，但很容易扩展到满足自适应ID意义上的所有安全属性，这是不知道是真的，以前的黑盒计划。
2009-09-08 cs.CR
Secure Phrase Search for Intelligent Processing of Encrypted Data in Cloud-Based IoT
短语搜索允许检索包含精确短语的文档，这在基于云的物联网的许多机器学习应用中发挥着重要作用，例如智能医疗数据分析。为了保护敏感信息不被服务提供商泄露，文档（例如，临床记录）在外包给云之前通常由数据所有者加密。然而，这使得搜索操作成为一项极具挑战性的任务。现有的用于多关键词搜索操作的可搜索加密方案无法执行短语搜索，因为它们无法确定查询短语中的多个关键词在云服务器侧的加密数据上的位置关系。在本文中，我们提出了P3，这是一种高效的隐私保护短语搜索方案，用于基于云的物联网中的智能加密数据处理。我们的方案利用同态加密和双线性映射来确定加密数据上多个查询关键字的位置关系。它还利用概率陷门生成算法来保护用户的搜索模式。全面的安全分析证明了P3所实现的安全保证。我们实现了一个原型，并在真实世界的数据集上进行了广泛的实验。评价结果表明，与现有的多关键字搜索方案相比，P3可以大大提高搜索精度与适度的开销。
2018-09-21 cs.CR
PrivGenDB: Efficient and privacy-preserving query executions over encrypted SNP-Phenotype database
可搜索对称加密（SSE）已被用于保护基因组数据的机密性，同时提供对基因组数据序列的子串搜索和范围查询，但尚未研究用于保护单核苷酸多态性（SNP）-表型数据。在这篇文章中，我们提出了一个新的模型，PrivGenDB，用于安全地存储和有效地进行不同的查询基因组数据外包给一个诚实但好奇的云服务器。为了实例化PrivGenDB，我们使用SSE来确保机密性，同时对加密的基因组数据、表型和个人的其他信息进行不同类型的查询，以帮助分析师/临床医生进行分析/护理。据我们所知，PrivGenDB构建是第一个基于SSE的方法，通过加密确保共享SNP表型数据的机密性，同时使计算/查询过程高效且可扩展，用于生物医学研究和护理。此外，它支持对基因组数据的各种查询类型，包括计数查询，布尔查询和k '-out-k匹配查询。最后，PrivGenDB模型处理包含基因型和表型的数据集，它还支持存储和管理其他元数据，如性别和种族。在具有5，000条记录和1，000个SNP的数据集上的计算机评估表明，计数/布尔查询和超过40个SNP的k中取k匹配查询分别花费约4.3s和86.4μs，优于现有方案。
2021-06-30 cs.CR
Achieve Efficient Position-Heap-based Privacy-Preserving Substring-of-Keyword Query over Cloud
最初用于缓解数据爆炸性增长的云计算技术，已被要求同时考虑数据隐私和用户查询功能。对称可搜索加密（SSE）是一种流行的解决方案，用于支持对云中加密数据的有效关键字查询。然而，大多数现有的SSE方案集中在精确的关键字查询上，并且当用户只记得关键字的子串时，即，关键字子串查询。本文旨在研究这个问题，提出了一个有效的和隐私保护的substring-of-keyword查询方案在云。首先，我们采用位置堆技术来设计一种新的基于树的索引，以匹配子串与相应的关键字。在基于树的索引的基础上，我们介绍了我们的关键字子串查询方案，它包含两个连续的阶段。第一阶段查询与给定子字符串匹配的关键字，第二阶段查询与人们真正感兴趣的关键字匹配的文件。此外，详细的安全性分析和实验结果表明，我们提出的方案的安全性和效率。
2021-03-15 cs.CR
Peekaboo, I See Your Queries: Passive Attacks Against DSSE Via Intermittent Observations
本研究针对动态可搜索对称加密的间歇性观测被动攻击场景，提出通用攻击框架Peekaboo，结合搜索模式推断与辅助知识，在多项实验中准确率显著优于现有方法，且能抵御主流防御措施。
2025-09-04 cs.CR
Enjoy the Untrusted Cloud: A Secure, Scalable and Efficient SQL-like Query Framework for Outsourcing Data
虽然云的安全性仍然是一个问题，但一种常见的做法是在外包数据之前对其进行加密。一个关键的挑战性问题是如何有效地执行查询的密文。传统的基于密码的解决方案，例如部分/完全同态加密和可搜索加密，遭受低性能、差表达性和弱兼容性。一种利用硬件辅助的可信执行环境的替代方法，即，英特尔SGX最近出现了。一方面，这些工作缺乏对多个数据用户的可扩展访问控制的支持。另一方面，现有的解决方案受到密钥撤销问题和知识提取器的漏洞。在这项工作中，我们利用新的硬件辅助方法，并提出了一个安全，可扩展和高效的SQL类查询框架命名为QShield。QShield基于英特尔SGX构建，可以保证敏感数据在不受信任的云平台上处理时的机密性和完整性。此外，我们提出了一种新的轻量级秘密共享方法，使多用户访问控制在QShield，同时解决密钥撤销问题。此外，通过额外的信任证明机制，QShield保证了查询的正确性，并大大提高了构建知识提取器的可能性。我们实现了QShield的原型，并表明QShield的性能成本最低。
2019-12-18 cs.CR cs.DB cs.DC
Leakage-abuse Attack Against Substring-SSE with Partially Known Dataset
本文提出了在部分已知数据集条件下针对子串-SSE的首次泄露滥用攻击，通过扩展LEAP框架并利用基于矩阵的关联技术从加密后缀树中高效恢复明文，揭示了当前子串-SSE的重大隐私风险。
2025-11-02 cs.CR
FSPVDsse: A Forward Secure Publicly Verifiable Dynamic SSE scheme
对称可搜索加密（SSE）方案允许客户端（数据所有者）搜索外包给不可信云服务器的加密数据。搜索可以是单个关键字搜索或复杂查询搜索，如合取或布尔关键字搜索。对于动态SSE，信息泄漏是相当高的，其中数据可能被更新。已经证明，为了避免这种信息泄漏，具有动态数据的SSE方案必须是前向私有的。动态SSE方案被称为前向私有的，如果添加关键字-文档对不会显示关于该关键字的先前搜索结果的任何信息。在SSE设置中，数据所有者具有非常低的计算和存储能力。在这种情况下，尽管一些方案通过诚实但好奇的云实现了前向隐私，但当服务器是恶意的时，很难实现前向隐私，这意味着它可以改变数据。可验证的动态SSE要求服务器提供搜索查询结果的证明。数据所有者可以有效地验证此证明。在本文中，我们提出了一个通用的公开可验证的动态SSE（DSSE）计划，使任何前向私人DSSE计划可验证，而不会失去前向隐私。该方案不需要任何额外的存储在业主方，并要求最小的计算成本，以及业主。此外，我们还将我们的方案与已有的结果进行了比较，表明我们的方案是实用的。
2019-09-30 cs.CR
