数据库系统中一种更安全的加密机制

针对数据库中数据的保密性问题,分析了目前已有的一些加密机制,提出了一种基于密文索引的新的查询方法.此方法在查询速度上比全表或属性段脱密的方法快,在保密性上解决了基于密文索引的查询方法所存在的信息泄漏问题,并指出了基于密文索引的数据库加密机制需要进一步研究和解决的若干问题.     

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。     

DAS模型下基于查询概率的密文索引技术

数据库服务(Database-as-a-Service,DAS)模型是一种新的数据管理模型,它把用户的数据存放在第三方并通过网络提供数据库管理系统.DAS模型下,如何提高密文数据库的查询效率是当前面临的一个主要问题,而密文索引技术是提高数据库中密文查询效率的手段之一.针对现有的密文索引方法查询命中率低的问题,本文根据查询概率的实际分布情况,提出了一种适用于非等概率查询的桶划分策略,该策略以降低错检率为目的生成密文索引,提高了查询效率.最后给出了相应的算法,并通过实验对算法进行了分析和验证.     

中文密文数据库正则查询的研究与实现

为提高中文密文数据库查询的灵活性、便捷性、高效性,设计了一种新的密文索引结构。它通过登记汉字所在记录的记录标识以及汉字在属性值中的位置,来提供对中文正则查询的支持。在这种索引的基础上,提出了一系列正则查询处理算法,这些算法利用索引登记的汉字位置信息来筛选符合查询条件的记录。仿真实验证明,利用这种索引和算法,能够在中文密文数据库上实现正则查询,且算法的查询性能良好。     

密文数据库的快速检索

密文数据的快速查询是密文数据库能够实用化的关键技术之一。文中提出了一种在非同态密文上建立特殊索引的方法，即利用分治原则，通过设计一种新的单条件索引文件结构及若干相关的算法，实现了数据的快速检索。这种方案十分适合于单条件检索的需求，同时经过简单处理，也能较好地适用于复合条件的查询，从而保证了数据库系统的性能。此外，该方案并不影响原密文数据库的安全性。     

可证安全的无证书多消息同步广播签密方案

针对现有多接收者签密方案中只能对单消息加密与密文难以定位等问题,需要进一步研究实现发送者在一个逻辑步骤中签密不同的消息并同步安全广播给多个接收者的功能,基于椭圆曲线加密机制,提出了一种无证书多接收者多消息同步广播签密方案.该方案以每个接收者的身份标识作为输入,产生拉格朗日插值多项式系数向量,结合随机数生成密文索引,解决了接收者密文定位问题;结合椭圆曲线循环群上随机元素生成加密密钥,解决了接收者解密密文和身份匿名保护问题.在随机谕言机模型下,基于计算性Diffie-Hellman假设和椭圆曲线离散对数假设,证明了该方案满足机密性和不可伪造性.性能和效率分析表明,在未降低计算效率和通信效率的同时,该方案是安全性能和完整程度最优的方案.     

中文密文数据库正则查询的研究与实现

为提高中文密文数据库查询的灵活性、便捷性、高效性,设计了一种新的密文索引结构.它通过登记汉字所在记录的记录标识以及汉字在属性值中的位置,来提供对中文正则查询的支持.在这种索引的基础上,提出了一系列正则查询处理算法,这些算法利用索引登记的汉字位置信息来筛选符合查询条件的记录.仿真实验证明,利用这种索引和算法,能够在中文密...     

基于B~+树的索引字段加密

针对索引字段加密难的问题,提出一种基于B~+树的索引字段加密处理技术.该技术采用DBMS内部加密机制,选取在页/段映射到块时使用加密组件对索引字段进行加密,它能够使加密后的索引仍然保持有序,不会失去索引的快速查询功能.为了进一步保证索引字段本身的安全性,对索引按结点实施加密.实验中,模拟Postgresql中B~+树的构造方法,研究基于B~+树的加密索引字段的查询性能,并在页结点数和B~+树深度参数变化时,对分结点加密的查询性能进行测试.研究结果表明:基于B~+树的索引字段加密的查询速度虽然比明文查询速度下降20%左右,但采用分结点加密方式能够有效地减少解密代价,避免索引字段加密对查询性能产生较大影响.     

数据库加密与密文数据查询技术综述

数据库加密是对敏感数据进行安全保护的有效手段．归纳了数据库加密系统的应用需求，综述了数据库加密的实现机制、加密粒度、加密算法及密钥管理，分析了密文数据库的索引机制与查询策略，讨论了数据库加密的局限性，并展望了数据库加密与密文数据查询技术的发展方向．     

一种实现数据库同态计算的ELGamal重加密算法

数据库加密技术旨在解决数据库隐私数据泄露问题.现有的关于加密数据库的研究应用未实现或仅部分实现密文数据的同态计算功能,使得SQL查询语句在加密数据库中无法高效执行甚至失效.提出一种实现数据库同态计算的ELGamal重加密算法,该算法基于ELGamal乘法同态密码体制和数据库外层加密方式,通过将SQL查询语句中算术表达式重写为具有同态计算的重加密表达式,实现数据库基于密文进行同态计算的目标.本文提出的ELGamal重加密算法在DDH问题是困难的假设下可以抵抗选择明文攻击.     

一种基于DTD的不完全值索引结构

索引结构是影响查询性能的一个重要因素,目前出现的索引结构主要存在以下几个问题:1)不能有效支持带有谓词约束条件的分支查询;2)只能在小文档上进行测试或者建立的索引文件比较大.为了解决这些问题,提出了一种基于DTD结构的不完全值索引方法——DBPVI(DTD-based Partly-Value XML Indexing).实验证明,该索引方法能在不影响查询性能的前提下,很好地解决上述问题.     

基于同态加密技术的实验室开放管理系统

存储在服务器端的用户隐私数据泄露一直是各种管理系统存在的安全隐患。为了解决该问题,在管理系统中引入了同态加密技术。以实验室开放管理系统为例,通过使用同态加密技术,让存储在服务器端的用户隐私数据以密文的形式出现。由于同态加密技术可以对密文进行运算,因此当需要对隐私数据进行查询、排序、算术运算等操作时,是直接对密文进行操作。实践证明,基于同态加密技术的实验室开放管理系统在保护服务器端的隐私数据的保密性和安全性方面有着极其重要的作用。     

一种基于频繁子树的数据库索引方法

为解决带标号的有根无序树的数据库的索引问题,提出一种新的索引方法,首先挖掘频繁子树,并从中挑选出有判别力的子树作为索引属性,然后将索引属性集合中的子树转换成序列,并将索引组织成前缀树的形式.给出了在此类索引树中进行搜索的算法,并用Apriori剪枝和最大的有判别力的子树来减小搜索空间.实验结果表明:与其他基于路径的索引方法相比,这种基于频繁子树的数据库索引在索引大小和查询代价两方面都有较好的优越性.     

浅谈数据库的查询优化方法

目前数据库面临的主要问题是SQL查询语句的优化。本文主要探讨了在数据库的应用中对数据库查询优化的一些策略,其中包括基于索引、SQL语句的优化的方法,并简要对其他一些常用方法做了简单介绍,以拓宽优化数据查询的灵活性,有效提高查询效率以及数据库的整体性能。     

基于加权离散帝国竞争算法的密文优化系统研究

为了使图像加密系统具备优化功能;且能有效地解决离散问题,并可优化所有迭代结果,保证密文在每次迭代加密算法过程中都能有效地抵抗各种攻击,提出了一个加权离散帝国竞争算法和分段加密机制;构造了"初始加密-密文优化"的密文优化新结构。根据分段加密机制对图像进行分段加密;然后将密文作为加权离散帝国竞争算法的初始种群,通过该竞争算法对密文进行优化,选择出具有最大信息熵和最低相关系数的密文作为最终输出密文。仿真数据显示:该加密优化系统高度安全;且与其他加密系统相比,处理后的密文,其熵值最大,相关系数最低;且密钥空间巨大,可有效抗击各类攻击。     

日志结构合并树的查询优化技术

针对基于日志结构合并树(Log Structured Merge Tree, LSM-tree)的数据库查询性能较差的问题,目前的研究工作主要集中在利用索引和缓存技术提升LSM-tree的查询性能.本文主要从以下几个方面对LSM-tree的查询优化技术进行了综述.第一,介绍了LSM-tree的基础架构,分析了影响查询的因素.第二,分析了当前的LSM-tree查询优化技术,包括索引优化技术和缓存优化技术.第三,分析了索引和缓存技术是如何提升基于LSM-tree的数据库查询性能的,并总结了一些现有的研究工作.最后,总结并给出了未来可能的研究方法.     

数据库的密文索引机制

根据加密数据库的特点，分析了建立密文索引需要考虑的主要因素，提出了采用B＋树实现密文索引的方法以支持动态结构调整和顺序查找。同时还提出了一种压缩技术来提高系统效率，减少I／O次数，分析了在这种环境下选取参数m的方法。此法比采用二叉树的方案更加快捷，效率更高，并且不需要额外开销。最后，分析了系统的安全性并指出了有待进一步研究解决的一些问题。     

基于一致性哈希算法的分布式数据库索引查询优化方法

为了解决分布式数据库索引查询负载不平衡的问题,基于一致性哈希算法设计了分布式数据库索引查询优化方法.根据分布式数据库服务器节点CPU处理能力、带宽和缓存大小,采用动态反馈机制计算各服务器节点的索引查询负载率,通过一致性哈希负载平衡算法将任务分配给各服务器节点,并实时调整负载.以最小总代价为目标,利用多蚁群算法求得最佳查询路径.实验结果显示,基于一致性哈希算法的优化方法整体曲线趋势较平稳,在用户请求数量为4 000条时,最大负载平衡度为1.5%,全程响应时间小于35 ms.这说明该方法能够有效调整分布式数据库的负载分布,且受数据库规模影响较小,具备强大的查询响应能力.     

云计算环境下数据安全与隐私保护研究综述

用户数据安全与隐私保护是云计算环境中最重要的问题之一,通常采用密码学技术保护数据安全与隐私. 目前,基于密码学技术的数据安全查询、分享以及差分隐私保护是国内外的研究热点. 本文主要针对密文查询、密文分享和差分隐私等当前国内外研究的现状进行综述,指出存在的问题与不足. 在此基础上,重点介绍了文章作者团队在云计算环境下数据安全与隐私保护的最新研究成果. 在密文查询方面,提出了空间关键字密文检索技术,实现了轻量级的访问控制和多关键字搜索;在密文分享方面,提出了跨密码系统的细粒度密文分享方法,使用户可以指定访问控制策略将加密数据分享给不同加密系统中的用户. 最后,指出了当前研究中尚待解决的问题以及未来研究方向.     

基于索引的SQL语句查询优化方法的研究

查询是数据库中最基本、最常用的操作,而查询优化是数据库性能优化最为重要的手段之一.以索引技术为研究手段,介绍了索引的工作原理及索引类型,提出了建立索引的基本原则.通过举例,重点讨论了基于索引的SQL语句优化方法,以达到提高系统性能的目的.