大数据已成为许多领域的热门话题,具有绝对优势的云平台越来越多地被应用到大数据处理和分析数据上。现有研究表明,在上传云平台前对数据采用可搜索对称加密,可方便用户进行关键字的密文搜索。但是,目前不存在已有的可搜索对称加密方案可以同时满足对大数据开发至关重要的三点:子线性搜索时间,有效的更新验证以及返回按需查询的Top-K加密文档。为了同时实现以上三点,本文主要的研究内容如下:首先,为了使可搜索对称加密方案具备有效的更新和验证的算法,更适用于云计算环境,本文设计了一种动态更新验证的可搜索对称加密方案。该方案使用反向索引和RSA累加器,使用户能够以可验证的方式搜索和更新云端的文件。具体而言,动态更新验证的可搜索对称加密方案以两种不同的方式构建。该方案的基础方案—基于Merkle-Hash-Tree(MHT)和BLS签名构建,有效地实现了动态更新验证。由于基础方案在更新阶段的成本很高,本文设计了改进方案,改进方案通过采用随机置换和RSA累加器提高了更新和验证的性能。然后,为了使动态更新验证的可搜索对称加密方案实现按需查询Top-K文档算法,本文设计了一种Top-K排名动态搜索验证方案。该方案允许用户在加密的文件集合中执行动态的Top-K搜索,同时验证搜索结果的正确性。Top-K排名动态搜索验证方案是基于倒排索引构成的,倒排索引是有效的索引结构,实现关键字到文档映射关系。同时,根据倒排搜引的关键字和文件的权重关系,建立文件排名链表,实现按需查询的Top-K文档。Top-K排名动态搜索验证方案可验证性部分的设计,则是以验证矩阵和RSA累加器实现数据完整性验证。最后,在完成了本文两个方案的改进工作以后,设计了合理的实验方案。实验结果表明,本文动态更新验证的可搜索对称加密方案和Top-K排名动态搜索验证方案分别满足子线性搜索时间有效的更新和验证以及按需文件检索性能,Top-K排名动态搜索验证方案节约开销的性能更优。