具有隐私保护的外包数据库合计查询方案

针对外包数据库中数据的隐私性和安全性问题,提出一种具有隐私保护的外包数据库合计查询方案.利用Mignotte 秘密共享方案将数据所有者的数据库外包给服务提供者,服务提供者根据用户提出合计查询要求,在不泄露外包数据的前提下协同计算查询并将结果响应给用户,用户根据数据所有者对数据项的Pedersen承诺和生成的Merkle 哈希树对结果进行验证.研究结果表明:在查询过程中,该方案能够保证数据项和中间结果的隐私性和安全性;在数据所有者可信的前提下,用户能够验证查询结果;与同类方案相比,该方案具有更高的效率.     

面向组近邻的Top-k空间偏好查询

空间偏好查询是当前空间查询研究中的一类热点问题,而现有的空间偏好查询不能有效支持面向组用户的位置服务应用.为此,提出一类新型空间偏好查询——面向组近邻的Top-k空间偏好查询(Topk spatial preference query for group nearest neighbor).该查询通过查找特征对象的λ子集组近邻最终为用户返回评分值最高的前k个λ子集.为了高效执行这一查询,给出了两种查询算法:TSPQ-G及TSPQ-G*.其中TSPQ-G*在TSPQ-G的基础上,通过空间剪枝及高效的特征对象索引树遍历策略大幅减少I/O代价,进而有效提高了该查询的执行效率.实验采用多个数据集验证了所提算法在不同参数设置下的有效性.     

面向多用户的多层嵌套数据库加密方案

围绕外包数据的安全性问题与用户隐私性问题,展开对加密数据库方案的研究,提出了一个面向多用户的多层嵌套数据库加密方案.该方案根据洋葱模型多层理论,采用多种不同类型的加密算法对用户的外包数据进行多层嵌套加密,实现了既保证数据机密性又满足多种不同SQL查询类型的数据库加密方案.针对用户递交包含敏感信息的查询语句在一定程度上泄露用户自身的隐私这一问题,设计了基于单服务器私有信息检索(private information retrieval,PIR)技术的用户隐私保护机制,实现了用户匿名查询.安全性分析表明,该方案满足数据机密性与用户隐私性.Sysbench基准测试实验分析表明,该方案具有良好的查询处理效率、读写吞吐量以及健壮性.     

LBS大数据中基于固定网格划分四叉树索引的查询验证

基于位置的服务(LBS)进行数据发布时,数据拥有者委派第三方服务商来发布数据,服务提供商代表数据拥有者向用户提供服务。但是LBS中的服务提供商可能是不可信的,这样会在LBS大数据的查询中形成由于商业目的而篡改的不准确的结果。LBS大数据中移动对象的位置随时间而变化,因此数据的动态性导致了索引结构大量的更新操作。该文提出了一种基于固定网格划分四叉树索引机制的空间范围查询验证技术,该技术采用网格划分的方法对空间数据进行划分,并采用四叉树对划分后的网格进行索引。该空间索引结构更新代价低,方便了数据的管理,缩短了检索的时间,四叉树索引对于范围查询具有较高的查询验证效率。该方法确保了用户查询结果的真实性、完整性和正确性。通过实验验证了该方法是有效的。     

基于位置的偏好查询处理技术

在线位置服务技术日益普及,用户能够很容易获得他们的地理位置信息.随之产生了各类有关空间关键字的查询,这些查询可以提供定位服务的基本查询功能.研究了基于位置的偏好查询处理技术,旨在为用户找到一个目的地,找到的结果应该满足指定的特性,并且靠近满足用户提出的偏好.同时,提出一种新颖的查询框架,该框架通过对IR-tree的节点扩展给出预计算信息表,根据扩展的IR-tree能够减少搜索空间并提出准确计算方法来有效地回答基于位置的偏好查询.在真实数据集上进行实验验证了提出方法的有效性.     

传感器网络空间关键字近似Top-k查询算法

提出了一种基于节点剪枝的Top-k査询算法.定义集合支配区域与剪枝规则,根据用户查询位置的变动,按照给定的剪切规则,对传感器网络节点进行剪枝处理,将符合规则的节点预先筛除,运用统计学抽样理论,设计了空间关键字近似Top-k查询算法.在2个真实数据集上进行验证.实验结果表明,该算法能够满足传感器网络环境中用户的需求,并且相比于边界距离增量算法(IBD)与基于改进的MW-Voronoi区域的空间关键字查询算法(MSK-uvr),其网络通信开销较低.     

基于分布式平台Spark的空间文本查询分析

随着基于位置服务应用的不断推广,空间文本数据查询的应用价值(例如结合地理位置和用户标签的社交推荐)也在不断提高.但是,随着数据规模的迅速增长,传统的基于单机环境实现的技术难以为用户提供低延时和高吞吐量的服务.为此,本文基于Spark平台对分布式环境下的空间文本查询算法进行了探究.采用了面向海量空间文本数据的两层索引框架(包括全局索引和局部索引),该框架利用了分阶段过滤的策略来处理分布式下的布尔范围查询问题.同时,针对空间文本相似连接提出了Prefix-RI结构并提出了相应的分布式算法.基于Spark平台实现了所提出的分布式算法,并通过大量的实验对比验证了所提出方法的优越性.     

一种适用于多维数据范围查询的辅助索引机制

为了对云端海量的数据进行高效的管理以及精准快速的查询,尤其是针对多维数据的范围查询问题,提出了一种新型的分布式多维数据索引方案BSCBF-index。实验证实：该方案能够带来较低的用户访问延迟,从而可以大大提高用户的查询体验。     

一种适应于动态环境范围查询的数据立方体

范围查询是对数据立方体进行数据分析的有效方法,预计算技术可以提高数据立方体范围查询的速度,实现快速的用户响应.近年来研究人员基于多维联机分析处理(MOLAP)预计算的研究主要以prefix sum及分块技术为基础,本文对分块方案及如何组织块内单元实施prefix sum方法进行探索,提出了前缀区域数据立方体结构(Prefix Region Cube,PRC),采用基于前缀区域的不规则的分块方案,这种分块方法利于从起始单元开始的前缀区域范围查询的实现.另外PRC在分块及对划分后的块内单元实施prefix sum时都采用回归分割技术,在不增加额外立方体空间的前提下,实现范围查询和数据更新的代价都为O(logdn).     

基于深度时空卷积网络的民航需求预测

在线机票预订网站上的用户查询量变化是真实的民航市场需求变化的反映.通过对机票查询数据进行分析,可以准确地预测航班需求,以利于民航业做出快速的市场反应.提出了一种基于深度时空卷积神经网络的民航需求预测模型(DSTCN-FRP),将用户查询量时间序列数据转换成航线网格图,设计多层卷积神经网络来捕捉用户需求与查询数据之间的时间和空间依赖,同时加入节假日等外部因素,最后得到未来一段时间内的民航需求量.在某在线订票网站的真实查询数据集上进行了实验,结果表明:DSTCN-FRP模型优于其他现有的预测方法,其MAE比其他方法降低了15%~50%,RMSE降低了12%~28%.     

支持全操作的公共可验证外包数据库方案

针对当前外包数据库完整性研究方案存在的时空开销大、查询和更新效率低、无法同时支持多种SQL查询结果的完整性验证等问题,提出一个支持全操作的公共可验证外包数据库模型,并给出该模型的形式化定义和安全性定义.在模型的基础上利用双线性映射累加器和认证跳表实现了包含三方实体且支持全操作的公共可验证外包数据库方案,给出了方案中各算法的具体描述及实体间的交互过程.最后分别对方案的安全性和效率进行分析,结果表明,该方案具有不可伪造性,并具有较高的效率.     

基于多分支树结构的电力缴费终端数据完整性验证方案

针对电力缴费终端存在管理人员操作不当和黑客攻击等行为导致数据损坏和丢失等问题,设计了一种基于多分支哈希树结构的数据完整性防护验证方法。该方法利用基于双线性映射的签名机制和多分支树结构的特性,通过使用随机掩码技术对分块的数据进行随机化处理,以确保数据的隐私性,采用多分支树形结构实现对数据块的快速认证和快速签名,并利用哈希树节点的哈希值验证数据块的完整性,引入验证服务器对数据分块进行批量验证和证据计算,并通过设置备份服务器完成对存储数据的备份处理。实验结果表明,该方案可以有效提高对存储数据完整性的批量检测效率,并降低终端和主服务器的计算开销,同时具有较小的计算开销和较高的安全性。     

基于移动节点的改进扩充口令协议

为了能在有限资源的无线传感器网络上进行安全的通信,本文提出了一种基于移动节点的改进扩充口令协议。     

阈值上限一定时超大规模数据库的查询方法研究

在确定查询阈值上限时,当前数据库查询方法只能使用查询树的一条路径,并行性能较差;在对超大规模数据进行查询时,具有查询时间长、响应不及时的弊端。为此,提出一种新的阈值上限一定时超大规模数据库的查询方法,通过RSA算法对超大规模数据库进行加密和解密处理,依据多叉树的定义构造多叉索引树,在此基础上计算各代表数据点与查询点之间的距离;在阈值上限一定时,利用多个从节点机并行处理后,使用主节点机汇集结果,运用后续子树递归处理,直至获取查询结果。实验结果表明,所提方法不仅具有很高的查询效率,而且CPU使用率很高。     

改进的半连接查询优化算法

在多关系连接查询中,普通半连接查询方法没有优化子查询的半连接顺序,导致查询代价较高,为此,本文提出了一种改进的半连接查询优化算法.首先,将多关系连接组织成较小代价的类树形结构,然后利用半连接操作对处于根节点处的关系进行最大化缩减,并以此为基础利用PERF位向量对其他节点进行缩减,最后回收缩减关系进行连接操作.模拟实验表明改进的半连接查询优化算法能够有效地缩减查询关系,降低查询代价.     

A Novel Video Data.Source Authentication Model Based on Digital Watermarking and MAC in Multicast

A novel video data authentication model based on digital video watermarking and MAC （message authentication code） in multicast protocol is proposed in this paper, The digital watermarking which composes of the MAC of the significant vid eo content, the key and instant authentication data is embedded into the insignificant video component by the MLUT （modified look-up table） video watermarking technology. We explain a method that does not require storage of each data packet for a time, thus making receiver not vulnerable to DOS （denial of service） attack. So the video packets can be authenticated instantly without large volume buffer in the receivers. TESLA （timed efficient stream loss tolerant authentication） does not explain how to select the suitable value for d, which is an important parameter in multicast source authentication. So we give a method to calculate the key disclosure delay （number of intervals）. Simulation results show that the proposed algorithms improve the performance of data source authentication in multicast.     

基于三叉树可认证的群密钥协商方案

为了提供密钥认证并降低开销,将三叉树引入到群密钥协商中,使计算开销降低到O(log3n).通过引入群长期密钥(群公钥证书)为密钥树中的内部节点提供身份信息,并在群密钥中结合了成员和群的长期密钥及临时密钥,该方案提供了隐含密钥认证,能够抵抗主动攻击.该设计思想可以作为把可认证的两方和三方密钥协商协议扩展到多方的一种通用方法.     

多核处理器下SKLOIS多级安全数据库查询方法研究

针对传统方法存在多核处理器下SKLOIS多级安全数据库查询不准确的问题,提出一种新的多核处理器下SKLOIS多级安全数据库查询方法。用一个加权有向图对多核处理器下SKLOIS多级安全数据流图进行描述。为数据流图中所有结点分配一个内核。依据数据流图中规定的执行顺序执行给定查询语句,完成查询语句的并行执行。查询语句通过LBT树模型获取,通过定义三种多核处理器下的SKLOIS多级安全数据库查询类型获取LBT搜索空间大小的上界和下界。搜索整个查询执行计划空间,获取一个具有最小开销的LBT查询树,给出LBT方法的查询代码。实验结果表明,所提方法具有很高的查询响应速度,且针对更新数据具有快速适应能力。     

面向P2P存储的分布式认证跳表

针对已有认证数据结构方案不能很好地解决P2P环境下的数据认证问题,在Goodrich认证跳表基础上,提出了分布式认证跳表(distributed authenticated skip list,DASL)并给出其设计思想及其在P2P环境下的存储方案.在仅利用分布式系统中最基本的分布对象定位算法locate的基础上,设计了对象查询路径获取算法、对象验证算法以及对象插入和删除算法,并应用概率论和数理统计的方法对DASL的代价进行了理论分析和比较,结果表明DASL方案优于全签方案.由于DASL的实现不依赖于分布式系统中locate操作的实现细节,从而具有简单性、可扩展性和可用性,因此易于应用到现有的...     

MapReduce模型下基于R树索引的Skyline查询算法

提出一种MapReduce并行计算模型下基于R树索引的Skyline查询算法, 解决了海量空间数据集下执行Skyline查询效率低的问题. 通过建立R树索引实现空间数据不同粒度的范围剪枝, 有效降低了分布式Skyline查询需扫描的数据规模, 提高了在MapReduce模型下Skyline查询的执行效率. 在不同数据分布下进行对比实验的结果表明, 该方法比已有算法在执行效率上更具优势.