Secure Multi-Character Searchable Encryption Supporting Rich Search Functionalities

Qiong Wang

doi:10.1109/TKDE.2025.3650082

Secure Multi-Character Searchable Encryption Supporting Rich Search Functionalities

2026-01-05

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PRE

AI

DOI：10.1109/TKDE.2025.3650082

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通配符关键词搜索加密（WKSE）已经发展成为一种无处不在的工具。它使客户端能够使用通配符表达式搜索所需文件。尽管前景广阔，但现有方案面临三个障碍：（1）攻击者可以发起相关性攻击以获取关键词之间的相似性。（2）WKSE方案存在误报现象，可能导致搜索结果错误。（3）现有的特征提取策略限制了搜索表达式的灵活性。在本文中，我们提出了一种多字符搜索加密方案（MCSE），以克服上述障碍。为抵御相关性攻击，我们设计了随机填充模型对向量进行加密。为消除误报，我们应用向量空间模型和完整的特征提取策略，从而使一个特征集唯一标识一个关键词或表达式。为增强搜索灵活性，我们针对关键词表达式、通配符表达式和逻辑表达式引入了三种不同的特征提取策略，以实现有效的多字符搜索。这些策略使索引能够容纳多样化表达式的搜索。最后，我们证明MCSE在对抗选择特征攻击时是不可区分的，并在两个真实数据集上实现了MCSE。与最先进的方案相比，实验结果表明MCSE取得了良好的性能。

Keyword:

Searchable encryption

wildcard expression

logical expression

correlation attack

feature extraction strategy

Secure Multi-Character Searchable Encryption Supporting Rich Search Functionalities

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