面向托管數(shù)據(jù)查詢(xún)的隱私保護(hù)技術(shù)及應(yīng)用框架的研究.pdf

1、隨著云計(jì)算的發(fā)展,數(shù)據(jù)托管和委托查詢(xún)?cè)絹?lái)越普遍,數(shù)據(jù)隱私保護(hù)成為一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。加密是保護(hù)隱私數(shù)據(jù)的一種有效手段,研究者已經(jīng)對(duì)密文查詢(xún)做了許多的工作,但是這些方法只能支持有限的查詢(xún)計(jì)算。同態(tài)加密允許不解密直接對(duì)密文進(jìn)行計(jì)算,理論上可以解決數(shù)據(jù)查詢(xún)中的隱私保護(hù)問(wèn)題。本文研究如何使用同態(tài)加密做托管數(shù)據(jù)的查詢(xún),具體工作包括以下幾方面：
　　⑴分析當(dāng)前的同態(tài)加密技術(shù)和已有的密文查詢(xún)方法。通過(guò)對(duì)比各同態(tài)加密方案在計(jì)算效率、密文存儲(chǔ)空間方

2、面的優(yōu)缺點(diǎn),本文使用基于RLWE問(wèn)題假設(shè)的同態(tài)加密方案SHε。使用NTL庫(kù)實(shí)現(xiàn)了方案SHε,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了SHε上的重線(xiàn)性化、打包、置換/選擇等優(yōu)化技術(shù)。
　?、铺岢隽瞬樵?xún)應(yīng)用框架enQuery。同態(tài)加密產(chǎn)生的密文是隨機(jī)的,無(wú)法直接對(duì)密文做關(guān)系運(yùn)算。本文在數(shù)據(jù)擁有者和存儲(chǔ)服務(wù)器之外引入第三方代理服務(wù)器。當(dāng)存儲(chǔ)服務(wù)器需要比較密文的大小關(guān)系時(shí),對(duì)密文做Sub操作并將密文的差發(fā)送給代理服務(wù)器,代理服務(wù)器解密后將比較的結(jié)果以密文的形式返回給

3、存儲(chǔ)服務(wù)器。數(shù)據(jù)擁有者、存儲(chǔ)服務(wù)器和代理服務(wù)器構(gòu)成了查詢(xún)框架enQuery。
　?、腔诓樵?xún)應(yīng)用框架enQuery,對(duì)密文做查詢(xún)計(jì)算,主要涉及相等查詢(xún)、范圍查詢(xún)、連接查詢(xún)、排序、skyline查詢(xún)、top-k查詢(xún)。為了進(jìn)一步提高查詢(xún)效率,減少網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)銷(xiāo)。本文對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,將相鄰數(shù)據(jù)的差值存儲(chǔ)在代理服務(wù)器,在查詢(xún)時(shí)充分利用相鄰數(shù)據(jù)的差值,很大程度上減少了存儲(chǔ)服務(wù)器和代理服務(wù)器對(duì)密文的同態(tài)計(jì)算。并對(duì)連接查詢(xún)預(yù)排序,提高了連接