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宋甫元博士生答辩公告
浏览次数:日期:2021-09-14编辑:研究生秘书

学位论文简介

数据相似性搜索是云计算中应用最为广泛的数据搜索方式,它为用户提供了一种高效、灵活和实用的计算服务。然而,在云计算环境下,数据拥有者将数据存储于云服务器中,由于云服务器不是可信的实体,外包存储的数据将面临严峻的安全威胁。数据拥有者将明文数据外包存储于云服务器中,数据拥有者失去了对数据的直接控制权。因此,外包存储的明文数据将受到云服务器的恶意删除和篡改等威胁。而且,用户的查询请求也直接暴露给云服务器,导致用户的查询内容遭受严重的隐私泄露风险。因此,本文对云计算环境下密文数据相似性搜索以及数据隐私保护进行了深入分析,并提出相应的数据安全技术。本文主要创新点如下:

1)云计算环境下安全高效的多维密文数据搜索研究

针对现有的多维密文搜索效率低、查询结果不可验证等问题,本文分析了云计算环境下存在的潜在攻击,基于矩阵分解和矩阵变换,提出了一种安全高效的多维密文数据搜索方案(ME)。

2)云计算环境下隐私保护的外包图像检索与共享研究

针对现有外包图像检索准确率低、计算开销大等问题,本文利用对称加密方法提高图像检索效率,提出了一种新型的外包图像检索方案(PPIRS)。另外,针对云计算环境下图像共享过程中存在隐私泄露、数据非法访问、密钥管理难等问题,本文提出了一种云计算环境下可追踪且隐私保护的图像共享方案(TIDS)。

3)云计算环境下多用户多关键词搜索研究

针对现有多关键词搜索方法难以适用于多用户模型,无法支持关键词权重动态更新,且仅适用于关键词精确搜索等问题,本文提出了一种安全高效且无需共享密钥的多用户多关键词搜索方案(PMMS)。另外,针对空间关键词搜索效率低,且不能够支持任意多边形的几何范围查询问题,本文基于曲线拟合技术设计了一种支持任意多边形的几何范围查询方案(GRQ),并利用矩阵随机扰动性质,提出了一种高效且隐私保护的空间关键词相似性搜索方案(MSSAC),实现了大规模高维空间数据的高效搜索。

4)云计算环境下面向众包的隐私保护任务匹配

针对现有的隐私保护任务匹配方法无法同时保护工人和任务的隐私,且难以实现基于位置和兴趣的任务众包等问题,本文提出了一种云计算环境下面向众包的隐私保护任务匹配方案(PPTM)。本文在真实数据集下对PPTM进行性能测试,测试结果表明方案PPTM能够实现高效的任务匹配。

主要学术成果

论文:

[1] Fuyuan Song, Zheng Qin*, Dongxiao Liu, Jixin Zhang, Xiaodong Lin, Xuemin (Sherman) Shen. Privacy-Preserving Task Matching with Threshold Similarity Search via Vehicular Crowdsourcing[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2021, 70(7): 7161-7175. (中科院SCI二区IF=5.379,第一作者)

[2] Fuyuan Song, Zheng Qin*, Liang Xue, Jixin Zhang, Xiaodong Lin, Xuemin (Sherman) Shen. Privacy-Preserving Keyword Similarity Search over Encrypted Spatial Data in Cloud Computing[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2021. Accepted. DOI: 10.1109/JIOT.2021.3110300. (中科院SCI一区,IF=9.936,第一作者)

[3] Fuyuan Song, Zheng Qin*, Qin Liu, Jinwen Liang, Lu Ou. Efficient and Secure k-Nearest Neighbor Search over Encrypted Data in Public Cloud[C]. In Proc. of IEEE ICC. Shanghai, China. 2019. (CCF C,通信旗舰会议,第一作者)

[4] Fuyuan Song, Zheng Qin*, Jixin Zhang, Dongxiao Liu, Jinwen Liang, Xuemin (Sherman) Shen. Efficient and Privacy-Preserving Outsourced Image Retrieval in Public Clouds[C]. In Proc. Of IEEE GLOBECOM. Taiwan, China. 2020. (CCF C通信旗舰会议,第一作者)

[5] Fuyuan Song, Zheng Qin*, Jinwen Liang, Xiaodong Lin. An Efficient and Privacy-Preserving Multi-User Multi-Keyword Search Scheme without Key Sharing[C]. In Proc. Of IEEE ICC. Montreal, Canada. 2021. (CCF C,通信旗舰会议,第一作者)

[6] 宋甫元,秦拯*,张吉昕,刘羽. 基于访问控制安全高效的多用户外包图像检索方案[J].网络与信息安全学报,20217(4). DOI:10.1366.TP.20210611.1456.008. (中文核心,CCF中文推荐期刊,第一作者)

[7] Fuyuan Song, Zheng Qin*, et al. Dynamic Location Privacy-Preserving Task Recommendation for Spatial Crowdsourcing[J]. Information Sciences. 2021. Under review. (在投,中科院SCI一区,IF=4.3,第一作者)

[8] Fuyuan Song, Zheng Qin*, Jinwen Liang, Pulei Xiong, Xiaodong Lin. Traceable and Privacy-Preserving Non-Interactive Data Sharing in Mobile Crowdsensing[C]. In Proc. Of IEEE PST. 2021. Under review. (在投,第一作者)

[9] 王凡, 宋甫元*, 李明道,欧露,邓桦,秦拯. 政务数据安全风险研究[J]. 保密科学技术, 2019, 000(006), pp:35-41. (校定重点,通讯作者)

[10] Yu Liu, Zheng Qin*, Xiaofeng Liao, Jiahui Wu, Fuyuan Song. A Privacy-Preserving Cryptosystem for IoT-based Medical Image[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2021. Under review. (中科院SCI一区,IF=9.936,第作者)

 

专利:

[1] 宋甫元,秦拯,蒋孜博,梁晋文. 众包环境下基于阈值相似性搜索的隐私保护任务匹配.专利号:CN202011510568.X.公开日期:2021.03.18。(实质审查,第一发明人)

[2] 宋甫元,秦拯,欧露,刘羽.一种基于对偶优化的高可用性图数据隐私保护方法.专利号:CN202011509745.2.公开日期:2021.04.01。(实质审查,第一发明人)

[3] 宋甫元,秦拯,高诗慧,陈嘉欣,王瑞. 一种基于云计算隐私保护的空间关键词搜索方法. 专利号:CN202110463801.1. 公开日期:2021.07.27。(实质审查,第一发明人)

[4] 宋甫元,秦拯,王瑞,梁晋文,刘羽,邓桦. 一种基于移动群智感知可追踪且隐私保护的数据共享方法. 专利号:CN202110464303.9. 公开日期:2021.08.02。(实质审查,第一发明人)

[5] 梁晋文,秦拯,修楠楠,宋甫元.一种可验证且隐私保护的支持向量机分类方法. 专利号:202110042982.0. 公开日期:2021.05.06。(实质审查,第四发明人)

[6] 刘羽,秦拯,秦江宁,宋甫元. 一种用于物联网电子医疗图像隐私保护的密码系统. 专利号:CN202110427924.X. 公开日期:2021.07.26。(实质审查,第四发明人)