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张丽丽,张玉清,刘雪峰,全韩彧.对加密电子医疗记录有效的连接关键词的搜索.软件学报,2016,27(6):1577-1591
对加密电子医疗记录有效的连接关键词的搜索
Efficient Conjunctive Keyword Search over Encrypted Electronic Medical Records
投稿时间:2015-08-15  修订日期:2015-10-09
DOI:10.13328/j.cnki.jos.005005
中文关键词:  云计算  电子医疗记录  连接关键词搜索  谓词加密  非对称的向量积保持加密(ASPE)
英文关键词:cloud computing  electronic medical record (EMR)  conjunctive keyword search  predicate encryption  asymmetric scalar-product preserving encryption (ASPE)
基金项目:国家自然科学基金(61272481,61402352,61370220)
作者单位E-mail
张丽丽 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室(西安电子科技大学), 陕西 西安 710071  
张玉清 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室(西安电子科技大学), 陕西 西安 710071
国家计算机网络入侵防范中心(中国科学院大学), 北京 101408 
 
刘雪峰 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室(西安电子科技大学), 陕西 西安 710071 liuxf@nipc.org.cn 
全韩彧 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室(西安电子科技大学), 陕西 西安 710071  
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中文摘要:
      随着云计算的发展,医院或医疗组织为了节省存储资源将加密的电子医疗记录的存储和管理外包给云服务器.尽管加密有助于保护用户数据的机密性,但是对加密的数据执行安全而有效的搜索是一个挑战性的问题.首先构造了被称为MCKS_I的简单的多域连接关键词搜索(MCKS)方案,该方案仅支持连接相等查询.为了实现更加灵活而复杂的多域关键词连接查询,例如子集查询和范围查询,又提出了被称为MCKS_II的提高方案.该方案利用了分层属性的矢量表示方法.这两个方案被证明能够抵抗已知明文攻击.大量的分析和实验数据表明,该方案有效实用.
英文摘要:
      With advances in cloud computing, hospitals and healthcare organizations can outsource the storage and management of their encrypted electronic medical records (EMRs) to the cloud services for great flexibility and economic savings. Although encryption helps protecting user data confidentiality, designing secure and practically efficient search functions over encrypted data remains challenging problem. This paper first constructs a multi-field conjunctive keyword search (MCKS) scheme, called MCKS_I, which supports equality query. For more flexible and complex MCKS, such as subset and range query, it then proposes an improved scheme, MCKS_II, based on a novel vector representation of hierarchical attributes. The new schemes are proven to be able to resist known plaintext attack. Extensive analysis and experiments show that the proposed schemes are extremely practical.
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