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.     

云环境下一种强隐私保护的安全Top-k查询方案

在一个多用户应用场景下，为了防止云勾结一个数据拥有者或一个数据使用者对授权用户的查询隐私进行合谋攻击，构建了云计算环境下针对查询隐私的合谋威胁模型，并实现了一种高效的强隐私保护查询方案.方案采用动态的安全查询索引结构，该结构可以保证外包数据的安全性，且适用于数据文件频繁动态更新的多用户环境，极大地提高了系统的可伸缩性和可用性.为了满足用户的个性化查询需求，依据关键字权重对查询结果进行秘密相关性排序，实现了安全的top-k查询.     

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.     

云计算中可验证的外包数据库加密搜索方案

云上外包数据库的安全问题已成为云计算安全的研究热点。给出两个具有数据保密性的云上外包数据库模型,可以验证查询完整性,并能有效保护数据搜索者的搜索隐私。这两个数据库模型支持单属性等值选择操作及其与投影的复合操作,支持数据的添加与删除。与已有的此类方案相比,在计算量相当的前提下,具有较高的安全性和较多的功能。     

一个盲公开可验证的矩阵乘积外包计算方案

基于可验证数据库,提出了支持盲公开可验证的矩阵乘积匿名外包计算方案,该方案满足对计算结果公开可验证,同时可以保护用户身份及数据的隐私,防止恶意云服务器的欺骗行为。给出的安全性分析说明了方案在随机预言机模型下是适应性选择消息安全的。方案使用摊销模型,以降低计算开销,并通过模拟实验证明,与已有方案相比本方案计算开销更小。     

基于双线性映射的公共可验证外包计算方案

已有可验证计算方案存在以下不足:一是只有计算委托方才可以对计算结果进行验证;二是即使计算委托方可以授权其他用户进行验证,但也需要将自身验证密钥交给授权用户.针对上述不足,提出一个支持公共验证的外包计算模型,给出其算法形式化定义及安全模型,并利用双线性映射提出了一个包含三方实体的公共可验证外包计算方案,给出了方案算法的具体描述、实体间的通信协议以及效率分析,方案验证无需私钥参与,实现了公共可验证性.在可证安全模型下证明该方案具有不可伪造性,其安全性可归约于lSBDH问题的困难性.     

云存储中可验证的完全外包的属性基加密

为实现云存储中的细粒度的访问控制,属性基加密(ABE)被提出,并逐渐成为云环境中最具发展前景的加密算法.但由于ABE采用了双线性对运算,计算效率较低,阻碍ABE在实际中的广泛应用.文章提出了一种可验证的支持完全外包的属性基加密方案,该方案将属性授权机构以及数据解密方的计算量外包到云服务器上,降低属性授权机构和数据解密方...     

基于同态哈希函数和虚拟索引的动态云审计方案

为更好地实现云存储的数据完整性验证，解决云数据安全更新效率低的问题，提出一种基于同态哈希函数和虚拟索引的动态审计方案。首先对上传云服务器的数据进行盲化，以保护原始数据在云中的隐私；接着利用同态哈希算法对盲化后的数据进行签名，以便签名聚合的计算；然后利用虚拟索引实现对特定数据块快速查找和更新的同时，不对其他数据造成影响；最后，将提出的动态云审计方案扩展为批量验证方案，从而提高多用户场景下完整性验证的效率。理论分析表明，该方案是安全高效的。     

非交互式可验证的模指数外包方案

基于现有的模指数外包方案中单个服务器验证概率较低,以及2个服务器完全可验证需要多次交互等问题,设计了2个不可信的服务器模型下非交互式可验证的模指数安全外包方案.利用逻辑分割的方式,保护用户数据的隐私性;利用安全外包形式化定义证明了该外包方案是安全的.方案具有以下优势:输入数据具有保密性;服务器与用户不需要交互;服务器计...     

基于云计算的可查询加密研究综述

随着云计算时代的到来,吸引着人们将复杂的数据管理外包给云服务器端.在以更经济、更灵活方式管理数据的同时,个人隐私和数据安全问题一直令人担忧.加密是一种常用的维护数据隐私的方法,但它不支持有效的数据操作.可查询加密技术通过加密保证数据的安全性,同时也支持在密文上的某些计算,在一定程度上解决了云计算环境中的隐私保护和数据可用性问题.本文结合可查询加密的4种应用场景,对可查询加密的关键技术和安全问题进行了分析,并对已有的方案做了分类对比,指出了该领域面临的挑战和未来的研究方向.     

外包数据库中字符数据的k-映射密文索引技术

密文索引技术是提高外包数据库查询效率的一种有效手段,但目前的索引方案存在查询命中率低的缺陷,造成了不必要的网络堵塞。减少冗余元组的数量是解决该问题的关键之处。本文以提高字符数据的查询效率为目标,首先确定构成属性域的所有字符,然后对每个字符映射成个字符索引,再将字符索引与干扰字符适当结合形成密文索引。以此为基础,提出一种字符数据的-映射密文索引技术。该技术消除了冗余元组,且支持各种模糊查询。最后给出了应用于外包数据库模型中的密文查询策略,并对该方法进行了理论分析和实验验证。     

无线体域网中云外包可撤销的属性加密方案

无线体域网(wireless body area networks,WBANs)在远程医疗、健康监测等服务领域有着广泛的应用前景,为了减少数据访问者和数据拥有者的计算量,提供低延迟的辅助医疗服务,结合数字信封技术提出云外包可撤销的属性加密方案,该方案将解密密钥分为两部分,采用云服务器对密文部分解密的方法,使得属性撤销操作不会对数据访问者和数据拥有者产生影响,分析证明该方案充分发挥云计算的优势,高效地对数据进行加密处理,并且方案也保证了数据的机密性,并具有抗共谋攻击。     

城市人防工程信息管理系统

城市人防工程信息管理系统利用地理信息技术、超媒体技术、网络数据库技术实现了如下功能：(1)工程项目的入库、查询、修改、变迁；(2)对人防工程进行多种数据的统计、汇总，以标准报表的格式从网上上报或打印输出；(3)以远程多用户方式对工程数据进行操作。该系统实现了工程信息管理自动化，提高了管理部门工作效率，     

演绎数据库的语义查询优化

演绎数据库的语义查询优化是根据数据库中的完整性约事条件对查询进行优化，本文推出了两种基于完整性约束条件的优化方法，通过编译时对规则的改写，减少了参与计算的中间结果的数目，避免了不必要的操作提高了计算的效率。     

支持时序数据聚合函数的索引

时序数据是工业新发展的关键,其中针对时序数据的聚合操作成为主要的应用场景之一。传统关系型数据库不足以支撑海量的时序数据,而现有的NoSQL数据库对时序数据的聚合操作显得低效耗时。该文提出了一种结合概要表和线段树思想的支持时序数据聚合操作的高效索引机制,并实现了基于这种索引机制的查询算法。该查询算法将概要表的思想引入NoSQL中,缩小了待查询数据集,并通过在概要表上建立概要森林的形式,将最坏情况下的待查询数据集进一步缩小为索引个数的lbn倍。此外,该算法通过计算直接定位出待查询的一系列索引数据,有效避免了一般树形结构的递归遍历操作,减少了大量的磁盘开销。最后,通过与一般索引机制的查询对比实验,验证了该索引机制的可用性和高效性。     

一种有效的多重秘密共享方案

文章提出了一般接人结构上的多重秘密共享方案.该方案可以动态地添加或删除参与者,动态地更新多重秘密;理论分析表明该方案满足秘密共享的安全性要求,是计算安全的;而实验结果证实该方案操作简单,非常有效;另外,为了防止分发者与参与者的欺诈,提出了可验证的方案;在可验证方案中,基于离散对数问题,各参与者可以检验属于自己份额的共享的正确性.     

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。     

支持联合查询的高效可搜索对称加密方案

采用基于Diffie-Hellman类型操作的安全两方计算实现的OXT方案是目前支持联合查询的最优可搜索对称加密方案,但Diffie-Hellman类型操作计算开销大,将成为该方案的计算性能瓶颈.为了提高计算性能,提出一个支持联合查询的高效可搜索对称加密方案(EXT方案).该方案采用客户端单独计算关键字与文档之间的关系,并交给服务器检验该关系的方法来实现联合查询,从而避免了Diffie-Hellman类型操作.并从正确性、安全性以及性能方面对EXT方案进行分析.分析结果表明:与OXT方案相比较,EXT方案将系统初始化的计算量、查询时客户端的计算量、查询时服务器的计算量、存储开销分别降低了95.05%、97.67%、98.48%、55.05%.     

校园网格环境下异构数据库的集成与分布式查询

针对校园数据网格的分布式异构数据库环境,提出了一种基于网格服务的异构数据库访问和集成方法。该系统为用户提供一致的虚拟数据视图和分布式数据查询支持。在分析和研究现有分布式数据库查询技术的基础上,介绍了一种适用于网格环境下海量数据的连接操作算法,算法依据分布式数据库的固有并行性,利用数据划分来提高查询的并行处理程度,以改进响应时间。理论分析表明,该算法在减少网络通信开销和降低响应时间方面具有较好的性能。