【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功能和操作劃分,主要分為兩大模塊:用戶模塊和存儲(chǔ)模塊用戶模塊：主要實(shí)現(xiàn)用戶界面，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面和數(shù)據(jù)檢索界面。數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)以及陷門生成系統(tǒng)（1）數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)：對(duì)即將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，采用公鑰加密的方式進(jìn)行加密,以確保其安全強(qiáng)度（2）關(guān)鍵詞加密系統(tǒng)：用于對(duì)傳來的關(guān)鍵詞w進(jìn)行加密，并將密文與（1）中系統(tǒng)加密形成的密文共同傳輸給存儲(chǔ)模塊（3）陷門生成系統(tǒng)：在數(shù)據(jù)檢索時(shí)用于生成陷門，并實(shí)現(xiàn)和存儲(chǔ)模塊的連接，以便數(shù)據(jù)的檢索存儲(chǔ)模塊：主要用來實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶模塊傳來的密文的存儲(chǔ)功能以及在數(shù)據(jù)檢測(cè)時(shí)對(duì)關(guān)鍵詞檢測(cè)并選擇消息的功能（1） 關(guān)鍵詞檢索系統(tǒng)：其中含有關(guān)鍵詞檢索函數(shù)test，對(duì)于傳遞來的陷門函數(shù)，進(jìn)行關(guān)鍵詞檢索（2） 密文存儲(chǔ)：對(duì)于傳遞來的密文，存儲(chǔ)模塊將會(huì)將他寫入到硬盤里 第四章 數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)初始化（1） 雙線性對(duì)結(jié)構(gòu)體 typedef struct sysparam{ pairing_t pairing。 }sysparams。（2） 公鑰對(duì)結(jié)構(gòu)體 typedef struct pubkey{ element_t g, h。 }pubkey。（3） 私鑰結(jié)構(gòu)體 typedef struct privatekey{ element_t alpha。 }privatekey。（4） PEKS密文結(jié)構(gòu)體 typedef struct PEKSCipher{ element_t c1, c2。 }PEKSCipher。（5） 陷門結(jié)構(gòu)體 typedef struct Trapdoor{ element_t t。 }Trapdoor。 PEKS系統(tǒng)初始化(1) 首先調(diào)用PCB庫中的函數(shù)，形成雙線性初始化函數(shù)，其中pbc_pairing_init_demo為pbc庫中的函數(shù)，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：int pbc_pairing_init_demo(pairing_t pairing) { char *PairingInitString = type a\n q 8780710799663312522437781984754049815806883199414208211028653399266475630880222957078625179422662221423155858769582317459277713367317481324925129998224791\n h 12016012264891146079388821366740534204802954401251311822919615131047207289359704531102844802183906537786776\n r 730750818665451621361119245571504901405976559617\n exp2 159\n exp1 107\n sign1 1\n sign0 1\n。 char s[1000]。 int rv。 pbc_param_t param。 FILE *fp = stdin。 fp = fopen(, r)。 if (!fp) printf(error opening %s, )。 size_t count = fread(s, 1, 1000, fp)。 if (!count) printf(input error)。 fclose(fp)。 rv = pairing_init_set_buf(pairing, PairingInitString,strlen(PairingInitString))。 if (rv) { return rv。 } rv = pairing_is_symmetric(pairing)。 if (!rv) { return 2。 } return 0。}(2) 當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)操作時(shí)，首先系統(tǒng)會(huì)生成密鑰，調(diào)用keygen函數(shù)生成密鑰，其中pk為公鑰，sk為私鑰。其中調(diào)用了PCB庫中的函數(shù)，代碼實(shí)現(xiàn)如下int keygen(sysparams *param, pubkey *pk, privatekey *sk) { element_init_G1(pkg, parampairing)。 element_init_G1(pkh, parampairing)。 element_init_Zr(skalpha, parampairing)。 element_random(pkg)。 element_random(skalpha)。 element_pow_zn(pkh, pkg, skalpha)。 return 0。} RSA加密系統(tǒng)初始化public class RSA { //創(chuàng)建密鑰對(duì)生成器，指定加密和解密算法為RSA public String[] Skey_RSA(int keylen){//輸入密鑰長(zhǎng)度 String[] output = new String[5]。 //用來存儲(chǔ)密鑰的e n d p q try { KeyPairGenerator kpg = (RSA)。 (keylen)。 //指定密鑰的長(zhǎng)度，初始化密鑰對(duì)生成器 KeyPair kp = ()。 //生成密鑰對(duì) RSAPublicKey puk = (RSAPublicKey)()。 RSAPrivateCrtKey prk = (RSAPrivateCrtKey)()。 BigInteger e = ()。 BigInteger n = ()。 BigInteger d = ()。 BigInteger p = ()。 BigInteger q = ()。 output[0]=()。 output[1]=()。 output[2]=()。 output[3]=()。 output[4]=()。 } catch (NoSuchAlgorithmException ex) { (()).log(, null, ex)。 } return output。 } 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面在主界面點(diǎn)擊儲(chǔ)存按鈕后，程序會(huì)跳轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面，在關(guān)鍵字一欄輸入關(guān)鍵字，在數(shù)據(jù)欄輸入數(shù)據(jù)完成后，點(diǎn)擊保存按鈕后，會(huì)實(shí)現(xiàn)事件響應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)將數(shù)據(jù)content和關(guān)鍵字keyword發(fā)送至PEKS系統(tǒng)中進(jìn)行后續(xù)的操作，PEKS系統(tǒng)在接受關(guān)鍵詞和數(shù)據(jù)后會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行加密操作，并返回密文cipher，系統(tǒng)會(huì)將cipher發(fā)送至存儲(chǔ)系統(tǒng)SaveImpl， 函數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，具體代碼實(shí)現(xiàn)如下(new ActionListener(){ public void actionPerformed(ActionEvent e) { String keyword1 = ()。 String content1 = ()。 PEKSSystem peksSys = new PEKSSystem()。 String cipher = (keyword1, content1)。 SaveImpl si = new SaveImpl(cipher)。 ()。 } } PEKS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)(1)生成密鑰后，對(duì)即將進(jìn)行加密存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的關(guān)鍵進(jìn)行PEKS加密，其中pk為公鑰，keyword為關(guān)鍵詞，keywordlen為關(guān)鍵詞長(zhǎng)度，cipher為密文，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：int PEKS(sysparams *param, pubkey *pk, unsigned char *keyword, int keywordLen, PEKSCipher *cipher) //PEKS密文生成函數(shù){ element_t r, tmp1, tmp2。 element_init_G1(cipherc1,parampairing)。 element_init_GT(cipherc2,parampairing)。 element_init_Zr(r, parampairing)。 element_random(r)。 element_pow_zn(cipherc1, pkg, r)。 element_init_G1(tmp1, parampairing)。 element_from_hash(tmp1,keyword,keywordLen)。 element_init_G1(tmp2, parampairing)。 element_pow_zn(tmp2, pkh, r)。 element_pairing(cipherc2, tmp1, tmp2)。 return 0。}(2) 使用RSA加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，具體代碼實(shí)現(xiàn)如下，content為輸入PEKS系統(tǒng)中的明文public String Enc_RSA(String content,String eStr,String nStr){ String cipher = new String()。 try { BigInteger e = new BigInteger(eStr)。 BigInteger n = new BigInteger(nStr)。 byte[] ptext = (UTF8)。 BigInteger m = new BigInteger(ptext)。 BigInteger c = (e, n)。 cipher = ()。 } catch (UnsupportedEncodingException ex) { (()).log(, null, ex)。 } return cipher。 }（3） PEKS系統(tǒng)在加密完數(shù)據(jù)和關(guān)鍵詞后會(huì)將兩個(gè)密文一起發(fā)送給存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)模塊調(diào)用IO輸出流，將密文寫入文件中實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，具體代碼實(shí)現(xiàn)如下FileOutputStream fos = new FileOutputStream(current)。 char[] chardata = ()。 for(int a=0。a。a++){ (chardata[a])。 } 數(shù)據(jù)檢索界面當(dāng)用戶點(diǎn)擊了檢索按鈕后，系統(tǒng)會(huì)跳轉(zhuǎn)至檢索界面，在用戶輸入完成關(guān)鍵字后，系統(tǒng)會(huì)將關(guān)鍵字keyword發(fā)送至PEKS系統(tǒng)進(jìn)行陷門函數(shù)操作，同時(shí)將輸出的關(guān)鍵詞密文keyWord_cipher送至存儲(chǔ)系統(tǒng)SaveImpl中的search方法，其中包含TEST（關(guān)鍵詞檢索算法），該算法會(huì)將發(fā)送來的keyWord_cipher與系統(tǒng)中的每個(gè)密文進(jìn)行比對(duì)，若test返回true，則SaveImpl中的search返回輸出該數(shù)據(jù)，具體代碼實(shí)現(xiàn)如下(new ActionListener(){ public void actionPerformed(ActionEvent e) { String keyWord1 = ()。 PEKSSystem peksSys = new PEKSSystem()。 String keyWord_cipher = (keyWord1)。 SaveImpl si = new SaveImpl()。 String content_result = 。 try { content_result = (keyWord_cipher)。 } catch (IOException e1) { ()。 } (content_result)。 } })。（1） 當(dāng)用戶輸入關(guān)鍵詞keyword結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)將keyword發(fā)送給PEKS系統(tǒng)，調(diào)用其中的陷門函數(shù)，生成加密后的關(guān)鍵詞密文，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下，其中sk為私鑰，keyword為關(guān)鍵詞，keywordLen為關(guān)鍵詞長(zhǎng)度int trapdoor(sysparams *param, privatekey *sk, unsigned char *keyword, int keywordLen, Trapdoor *tw) { element_t tmp。 element_init_G1(tmp, paramp