SecGraph：迈向基于 SGX 的高效且保密的图搜索

与传统的关系模型和 XML 模型相比，图具有更强的表达能力，并在各种搜索需求场景中被广泛研究。如今，许多图搜索服务已部署在第三方服务器上，这可以减轻用户维护大规模图和巨大计算成本的负担。然而，将图搜索服务外包给第三方服务器可能侵犯用户隐私。PeGraph 最近被提出以实现社交图上的加密搜索。PeGraph 的主要思想是维护由 OXT 技术启发的 XSet 和 TSet 两种数据结构，以支持加密传导搜索。然而，PeGraph 仍存在一些局限性。首先，PeGraph 在搜索操作中存在高通信和计算成本。其次，PeGraph 无法支持动态图上的加密搜索。在本文中，我们提出了一种基于 SGX 的高效且保密的图搜索方案 SecGraph，它能够支持插入和删除操作。我们首先设计了一种新的代理令牌生成方法以降低通信成本。然后，我们基于对数动态布谷过滤器设计了一种 LDCF 编码的 XSet 以降低计算成本。最后，我们设计了一种名为 Twin-TSet 的 TSet 新动态版本，以实现对动态图的加密搜索。我们通过严格的安全分析证明了 SecGraph 的保密性。实验结果表明，与 PeGraph 相比，SecGraph 在搜索时间上实现了高达 208 倍的提升，而 PeGraph 的通信成本最高可达 SecGraph 的 540 倍。