Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Отделение программной инженерии
Кафедра Управления разработкой программного обеспечения
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой УРПО
________________ С.М. Авдошин
«__» _______________ 2014 г.
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
по направлению 231000.62 Программная инженерия
подготовки бакалавра
На тему: Программа динамического симметричного шифрования с возможностью поиска по ключевым словам в зашифрованных данных
Студенки группы № 471ПИ ______________ Тужиковой Инны Ильиничны
Подпись (Ф.И.О.)
____________
(Дата)
Научный руководитель
Доцент кафедры УРПО, к.т.н. ______________ Савельева Александра Александровна
(должность, звание) подпись (Ф.И.О.)
________________
(Дата)
Москва, 2014 г.
Реферат
Отчет 97 с., 4 ч., 11 рис., 11 табл., 4 прил., 40 источников.
Шифрование с возможностью поиска, зашифрованный индекс, SSE, безопасное криптографическое хранилище, безопасность в облачных хранилищах.
Областью исследования данной работы является проблема шифрования файлов, которое позволяет в дальнейшем производить процедуру поиска по ключевым словам в зашифрованной коллекции документов без предварительной расшифровки. Наиболее очевидное и эффективное применение данная схема шифрования может найти в системах удаленного хранения пользовательских файлов с шифрованием на клиентской стороне.
Основными целями данной работы являются реализация схемы шифрования с поиском в зашифрованных данных и оценка эффективности применения в системе удаленного хранения. В работе приведен обзор современного состояния теории и осуществлен сравнительный анализ существующих методов. На основе полученных результатов теоретической части работы реализована схема шифрования и проведена эмуляция взаимодействия клиента и сервера в контексте удаленного хранения файлов.
В работе подробно рассматривается реализация схемы шифрования и оценка полученных результатов. Дальнейшая работа над данной темой может быть направлена на применение полученных результатов в реальном облачном хранилище, а также исследование схемы шифрования с целью повышения эффективности по различным критериям.
Содержание
Введение 4
1.Обзор схем шифрования с возможностью поиска в зашифрованных данных 8
1.1.Существующие модели поиска по зашифрованным данным 8
1.1.1.Oblivious RAM 8
1.1.2.Searchable symmetric encryption 9
1.1.3.Функциональное шифрование 9
1.1.4.Шифрование, сохраняющее свойства (Property-preserving encryption) 10
1.1.5.Полностью гомоморфное шифрование 11
1.1.6.Сравнение существующих моделей 12
1.2.Особенности отдельных SSE схем 13
1.2.1.Нотации безопасности 13
1.2.2.Динамичность схемы SSE 14
1.3.Сравнение существующих SSE схем 14
2.Описание схемы динамического SSE 16
2.1.Описание работы схемы в контексте взаимодействия клиента и сервера 16
2.2.Описание схемы SSE 16
2.3.Компоненты алгоритма 18
2.3.1.Используемые криптопримитивы 18
2.3.2.Секретный ключ 18
2.3.3.Зашифрованный индекс 18
2.4.Работа алгоритма 19
2.4.1.Построение зашифрованного индекса 19
2.4.2.Поиск по ключевому слову 22
2.4.3.Добавление файла в коллекцию 22
2.4.4.Удаление файла из коллекции 24
3.Программная реализация SSE 26
3.1.Язык и средства разработки 26
3.2.Структура программы 26
3.3.Используемые компоненты 30
3.3.1.Криптографические примитивы 30
3.3.2.Индексирование файлов 30
3.4.Реализация алгоритма SSE и структуры данных 31
3.4.1.Зашифрованный индекс 31
3.4.2.Поиск словосочетаний 32
3.5.Варианты использования программы 33
3.6.Интерфейс программы 36
4.Методология оценки и эксперименты 40
4.1.Особенности оценки схемы 40
4.2.Формирование тестовых данных 41
4.3.Результаты экспериментов 42
4.4.Анализ полученных результатов 44
Заключение 46
Список использованных источников 47
|
