密文數(shù)據(jù)庫(kù)檢索技術(shù)綜述-wenkub.com
2025-07-11 14:46 本頁(yè)面
【正文】 不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來(lái)越難。這樣，Cipherbase能夠給所有數(shù)據(jù)提供全部的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢操作，而TrustedDB只能對(duì)未加密的公開(kāi)數(shù)據(jù)執(zhí)行各種SQL查詢（rich SQL features）。Cipherbase采用了和TrustedDB相同的策略，即把可信硬件設(shè)備和商用服務(wù)器結(jié)合起來(lái)使用，其核心思想是結(jié)合可信硬件設(shè)備在非同態(tài)加密方法之上模擬全同態(tài)加密操作。(3) Rakesh Agrawal, Dmitri Asonov, Murat Kantarcioglu, and Yaping Li. Sovereign joins. In Ling Liu, Andreas Reuter, KyuYoung Whang, and Jianjun Zhang, editors, ICDE, page 26. IEEE Computer Society, 2006.(4) Murat Kantarcioglu and Chris Clifton. Security issues in ing encrypted data. In Sushil Jajodia and Duminda Wijesekera, editors, DBSec, volume 3654 of Lecture Notes in Computer Science, pages 325–337. Springer, 2005. ?(5) Einar Mykletun and Gene Tsudik. Incorporating a secure coprocessor in the databaseasaservice model. In IWIA ’05: Proceedings of the Innovative Architecture on Future Generation HighPerformance Processors and Systems, pages 38–44, Washington, DC, USA, 2005. IEEE Computer Society. Cipherbase2013年，Arvind等人提出了Cipherbase系統(tǒng)的設(shè)計(jì) Arvind Arasu, Spyros Blanas, Ken Eguro, et al. Orthogonal security with cipherbase. In CIDR, 2013.。查詢處理過(guò)程被分配到兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中：通過(guò)SCP中的SQLite執(zhí)行加密數(shù)據(jù)的處理，在商用服務(wù)器中的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行明文數(shù)據(jù)處理。在云計(jì)算環(huán)境下，所有用戶只要連接上因特網(wǎng)即可隨時(shí)隨地獲取、修改以及存儲(chǔ)云中的數(shù)據(jù)。參考文獻(xiàn)1) C. Gentry. Computing arbitrary functions of encrypted data. Commun. ACM, 53(3), 2010.2) S. BajajandR. Sion. TrustedDB: a trusted hardware based database with privacy and data confidentiality. In SIGMOD, 2011.3) R. A. Popa, C. M. S. Redfield, N. Zeldovich, et al. Cryptdb: protecting confidentiality with encrypted query processing. In SOSP, pages 85–100, 2011. CryptDBCryptDB R. A. Popa, C. M. S. Redfield, N. Zeldovich, et al. Cryptdb: protecting confidentiality with encrypted query processing. In SOSP, pages 85–100, 2011., Popa R A, Redfield C, Zeldovich N, et al. CryptDB: Processing queries on an encrypted database[J]. Communications of the ACM, 2012, 55(9): 103111.是第一個(gè)可實(shí)用的、能夠?qū)用軘?shù)據(jù)執(zhí)行大多數(shù)SQL查詢的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。缺點(diǎn)是安全協(xié)處理器內(nèi)存及處理能力有限，不實(shí)用于運(yùn)行工業(yè)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。(2) 安全服務(wù)器：通過(guò)在服務(wù)器端增加特殊的高安全性處理節(jié)點(diǎn)，解決(1)中的不足。4 密文數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般情況下構(gòu)建安全數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三種方式：(1) 靜止數(shù)據(jù)加密（Encryption at Rest）：數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)在商用存儲(chǔ)系統(tǒng)（如硬盤）中，查詢時(shí)將密文數(shù)據(jù)發(fā)送給可信域，在可信域中解密、處理或者緩存。第二種方案的通信開(kāi)銷取決于關(guān)鍵詞段的數(shù)量，它的安全性是基于新的硬件假設(shè)的。平衡單詞查找樹(shù)也通過(guò)建立索引提高了搜索效率。2014年，F(xiàn)u等人提出了在加密云數(shù)據(jù)中進(jìn)行語(yǔ)意關(guān)鍵詞檢索的方法 Fu Z, Shu J, Sun X, et al. Semantic keyword search based on trie over encrypted cloud data[C]//Proceedings of the 2nd international workshop on Security in cloud puting. ACM, 2014: 5962.。同時(shí)利用兩種云結(jié)構(gòu)，一種是私有云，另一種是公有云。該加密模型能夠滿足兩方面的安全需求：已知密文和已知后臺(tái)。通過(guò)建立一個(gè)高效靈活的可搜索加密機(jī)制，它允許基于多關(guān)鍵字分級(jí)的搜索和語(yǔ)義搜索。其不足為：該方法并未考慮數(shù)據(jù)中索引關(guān)鍵詞權(quán)重及查詢關(guān)鍵詞權(quán)重等因素，從而不能返回滿足用戶查詢請(qǐng)求的準(zhǔn)確排序結(jié)果；并且該方法需要構(gòu)建系統(tǒng)枚舉索引關(guān)鍵詞詞典并在用戶端存儲(chǔ)，這無(wú)疑不符合實(shí)際應(yīng)用且造成較大客戶端負(fù)擔(dān)。在上述NSCFPECK可搜索公鑰加密方案的基礎(chǔ)上,本文提出了一種云端密文搜索系統(tǒng)的應(yīng)用方案?？偨Y(jié)所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，RQED機(jī)制較之現(xiàn)有多關(guān)鍵詞密文排序查詢方法有明顯的時(shí)空效率優(yōu)勢(shì).2012年，丁茂震針對(duì)現(xiàn)有部分關(guān)鍵字公鑰可搜索加密方案效率不高、安全性較低、必須使用安全信道傳輸數(shù)據(jù)等缺陷，提出了一種新的、高效的多關(guān)鍵字可搜索公鑰加密方案(NSCFPECK) 丁茂震. 云環(huán)境中密文搜索技術(shù)的研究[D]. 北京郵電大學(xué), 2013.。其貢獻(xiàn)為：a) 提出了針對(duì)云環(huán)境下多數(shù)據(jù)擁有者數(shù)據(jù)外包及選擇性數(shù)據(jù)查詢授權(quán)特征的多屬性多關(guān)鍵詞密文排序查詢, Boneh D, Di Crescenzo G, Ostrovsky R, et al. Public key encryption with keyword search[C]//Advances in CryptologyEurocrypt 2004. Springer Berlin Heidelberg, 2004: 506522.(支持關(guān)鍵詞檢索的公鑰加密),并構(gòu)建支持系統(tǒng)模型的RQED框架以增強(qiáng)查詢隱私保護(hù)。該方法按照檢索結(jié)果的相關(guān)性，設(shè)置一種分類標(biāo)準(zhǔn)，例如對(duì)相關(guān)性進(jìn)行評(píng)分，建立安全的可檢索的索引，形成一對(duì)多的保序映射。他們更進(jìn)一步對(duì)不同的列表使用了不同的密鑰來(lái)加密相關(guān)性分?jǐn)?shù)，這使得OPM更加可靠。然而，因?yàn)樵嫉腛PSE算法是確定性的加密方案，這仍然會(huì)泄漏很多信息。這兩者的缺點(diǎn)都是返回給用戶的查詢結(jié)果不可區(qū)分，并且因?yàn)槎际褂昧薙SE框架，因此均沒(méi)有實(shí)現(xiàn)查詢的不可連接性。其不足為：該方法需要語(yǔ)義庫(kù)的支持，且僅僅針對(duì)“allornothing”的查詢方式，并返回給用戶完全無(wú)區(qū)分性的查詢結(jié)果。 模糊匹配查詢2009年，Liu等人提出一種基于Bloom Filter的數(shù)據(jù)庫(kù)索引方法 Liu L, Gai J. Bloom filter based index for query over encrypted character strings in database[C]//Computer Science and Information Engineering, 2009 WRI World Congress on. IEEE, 2009, 1: 303307.。所以他們改變了相關(guān)性分?jǐn)?shù)，使每個(gè)關(guān)
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