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密文数据库系统的设计 被引量:20
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作者 李新 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第32期169-171,共3页
文章基于目前常用的PKI体系,在不改变数据库管理系统内部运行机制的前提下,通过程序逻辑实现了密文数据库,并在一定程度上保持了数据库原有的查询检索功能。为了保证密文数据在不解密的情况下能够被检索出来,日期、数字类型的数据需要... 文章基于目前常用的PKI体系,在不改变数据库管理系统内部运行机制的前提下,通过程序逻辑实现了密文数据库,并在一定程度上保持了数据库原有的查询检索功能。为了保证密文数据在不解密的情况下能够被检索出来,日期、数字类型的数据需要按照一定的规则转换成字符,并且加密使用的分组密码算法需要进行一些改造。文章最后对密文数据库的密钥管理提出了一个建议性的解决方案。 展开更多
关键词 密文数据库 密文检索 加密
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基于可搜索加密机制的数据库加密方案 被引量:18
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作者 孙僖泽 周福才 +1 位作者 李宇溪 张宗烨 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期806-819,共14页
近年来,数据外包的日益普及引发了数据泄露的问题,云服务器要确保存储的数据具有足够的安全性,为了解决这一问题,亟需设计一套高效可行的数据库加密方案,可搜索加密技术可较好地解决面向非结构文件的查询加密问题,但是仍未较好地应用在... 近年来,数据外包的日益普及引发了数据泄露的问题,云服务器要确保存储的数据具有足够的安全性,为了解决这一问题,亟需设计一套高效可行的数据库加密方案,可搜索加密技术可较好地解决面向非结构文件的查询加密问题,但是仍未较好地应用在数据库中,因此,针对上述问题,提出基于可搜索加密机制的数据库加密方案.本文贡献如下:第一,构造完整的密态数据库查询框架,保证了数据的安全性且支持在加密的数据库上进行高效的查询;第二,提出了满足IND-CKA1安全的数据库加密方案,在支持多种查询语句的前提下,保证数据不会被泄露,同时在查询期间不会降低数据库中的密文的安全性;第三,本方案具有可移植性,可以适配目前主流的数据库如MySQL、PostgreSQL等,本文基于可搜索加密方案中安全索引的构建思想,利用非确定性加密方案和保序加密方案构建密态数据库安全索引结构,利用同态加密以及AES-CBC密码技术对数据库中的数据进行加密,实现丰富的SQL查询,包括等值查询、布尔查询、聚合查询、范围查询以及排序查询等,本方案较BlindSeer在功能性方面增加了聚合查询的支持,本方案改善了CryptDB方案执行完成SQL查询后产生相等性泄露和顺序泄露的安全性问题,既保证了数据库中密文的安全性,又保证了系统的可用性,最后,我们使用一个有10000条记录的Student表进行实验,验证了方案框架以及算法的有效性,同时,将本方案与同类方案进行功能和安全性比较,结果表明本方案在安全性和功能性之间取得了很好的平衡. 展开更多
关键词 密态数据库 可搜索加密 同态加密 AES加密 SQL查询
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基于全同态加密的高效密文数据库系统方案
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作者 李晓东 赵炽野 +2 位作者 周苏雅 李慧 金鑫 《信息安全研究》 CSCD 北大核心 2024年第9期811-817,共7页
近年来,随着隐私保护关注度的增加,基于全同态加密(FHE)的加密数据库管理系统(DBMS)受到更多研究关注.FHE允许DBMS外包给云服务器而不泄露明文数据,有效防止内部恶意泄露和外部非法窃取.然而,FHE的DBMS在实际部署中面临高计算延迟和低... 近年来,随着隐私保护关注度的增加,基于全同态加密(FHE)的加密数据库管理系统(DBMS)受到更多研究关注.FHE允许DBMS外包给云服务器而不泄露明文数据,有效防止内部恶意泄露和外部非法窃取.然而,FHE的DBMS在实际部署中面临高计算延迟和低查询处理能力的挑战.为此,提出一种基于混淆模分量全同态加密算法(CMP-FHE)的高效密文数据库系统,通过符号函数与取模运算设计密文索引,降低计算开销,提高查询效率.同时,基于N元N式齐次方程组实现快速密文索引,大幅减少运算次数.该方案在10 000行密文数据中进行关键字查询仅需54 s,验证了全同态密文数据库的实用性. 展开更多
关键词 同态加密 密文数据库 隐私保护 密文查询 密文计算
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加密数据的一种高效查询方法 被引量:6
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作者 王正飞 汪卫 施伯乐 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第12期29-33,共5页
加密技术是保护数据库中数据安全的一种有效方法,但如何对加密数据进行高效查询是一个难点,引起了研究界的重视。针对这个问题,除了采用常规加密方法对字符数据进行加密外,还对字符数据进行扁平化和扰乱化处理,并把处理后的特征值作为... 加密技术是保护数据库中数据安全的一种有效方法,但如何对加密数据进行高效查询是一个难点,引起了研究界的重视。针对这个问题,除了采用常规加密方法对字符数据进行加密外,还对字符数据进行扁平化和扰乱化处理,并把处理后的特征值作为附加字段与加密数据一起存储。该方法不仅安全性很好,而且通过实验证明其性能较传统方法有很大提高。 展开更多
关键词 数据库安全 加密数据 查询 性能
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集中式数据库字符型数据加密查询仿真 被引量:8
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作者 王强 魏雨东 《计算机仿真》 北大核心 2018年第7期359-362,共4页
对集中式数据库字符型数据的加密查询,能够有效避免由于数据访问和查询而造成的数据信息泄露。对字符型数据的加密查询,需要针对信息明文进行划分,计算字符型数据密文需要占有的空间,完成其加密查询。传统方法构建字符型数据加密主密钥... 对集中式数据库字符型数据的加密查询,能够有效避免由于数据访问和查询而造成的数据信息泄露。对字符型数据的加密查询,需要针对信息明文进行划分,计算字符型数据密文需要占有的空间,完成其加密查询。传统方法构建字符型数据加密主密钥,获取信息门限密码体制,但忽略了对数据密文存储空间进行预测,导致加密查询精度偏低。提出基于改进椭圆曲线密码的集中式数据库字符型数据加密查询方法。将数据库字符型数据进行划分,将其加密存储在一个用户数据层中,采用代理加密技术改变动态信息访问结构。构建静态信息加密模型,针对静态信息进行明文划分,计算出存储密文需要占有的空间,通过分析决定存储空间需求的影响因素减少生成椭圆曲线点数量,降低计算能耗。实验结果表明,所提方法计算能耗低且安全性强,能够实现高精度集中式数据库字符型数据的加密查询。 展开更多
关键词 集中式 数据库 字符型数据 加密查询
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基于字典的压缩加密查询方案研究
6
作者 田萍芳 郭万涛 《计算机技术与发展》 2024年第2期120-126,共7页
RDF(资源描述框架,Resource Description Framework)压缩方案可以有效压缩庞大的RDF数据集,RDF加密方案可以有效提高数据的安全性。结合这两种方案,该文提出了一种基于字典的压缩加密查询方案。首先,通过原始的RDF数据集构建字典集,实... RDF(资源描述框架,Resource Description Framework)压缩方案可以有效压缩庞大的RDF数据集,RDF加密方案可以有效提高数据的安全性。结合这两种方案,该文提出了一种基于字典的压缩加密查询方案。首先,通过原始的RDF数据集构建字典集,实现数据的压缩;然后,通过字典集生成密文ID三元组,实现数据的加密。将字典集存放在可信区域,密文ID三元组存储在不可信区域。查询时,首先通过字典集将查询语句中的关键词转换成对应的密文关键词,然后在密文ID三元组上查询与密文关键词相关的数据,将得到的密文数据传送至可信区域,在可信区域进行解密和解压缩操作,得到最终的明文数据。该方案将查询操作与解密解压缩操作分开,查询只在不可信区域操作,解密解压缩则在可信区域操作,从而进一步提高数据的安全性。最后,在5个数据集上与其他RDF加密方案进行了对比实验,实验结果证明了该压缩加密查询方案在查询性能上有一定的提升,验证了该方案是可行的和有效的。 展开更多
关键词 RDF压缩 RDF加密 字典 加密查询 资源描述框架
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一种基于对称加密的范围数据查询算法 被引量:5
7
作者 彭凝多 罗光春 +1 位作者 秦科 陈爱国 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第10期3087-3089,共3页
为了弥补保序加密算法的隐私泄漏问题,结合对称可搜索加密技术基本思想,提出一种新型的具有隐私保护功能的范围数据加密查询算法。在该算法中,将数字范围转换为特殊关键字并放入布隆过滤器进行存储与命中判定,其中密文信息仅与值域相关... 为了弥补保序加密算法的隐私泄漏问题,结合对称可搜索加密技术基本思想,提出一种新型的具有隐私保护功能的范围数据加密查询算法。在该算法中,将数字范围转换为特殊关键字并放入布隆过滤器进行存储与命中判定,其中密文信息仅与值域相关,与具体数据无关,从而保证了语义安全性。实验结果表明,该算法计算负载仅为线性增长。综合而言,该算法具有更高的安全性与良好的运行效率。 展开更多
关键词 范围数据加密 加密查询 保序加密 可搜索加密
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密文数据库保序编码方法的研究与改进 被引量:5
8
作者 曾橙焜 杨庚 汪海伟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第8期2453-2458,共6页
不可信云计算环境下的数据隐私保护问题逐渐成为研究重点,而保护隐私的主要方法之一就是对数据库中的记录加密,但对密文进行排序、范围查询等操作较为困难。保序加密能使密文的大小顺序与明文保持一致,支持上述对密文的操作,2013年提出... 不可信云计算环境下的数据隐私保护问题逐渐成为研究重点,而保护隐私的主要方法之一就是对数据库中的记录加密,但对密文进行排序、范围查询等操作较为困难。保序加密能使密文的大小顺序与明文保持一致,支持上述对密文的操作,2013年提出的m OPE可变保序编码是一种基于二叉搜索树编码的保序加密方法,支持任意的数据类型,且除了明文顺序外不泄露其他任何信息。由于保序编码可能随着插入或删除记录而变更,服务器额外开销较大。对此作出改进并提出cm OPE(custom and mutable order-preserving encoding)方法,基于构造完全二叉搜索树来调整保序编码,降低了编码变更带来的额外开销。实验结果显示,修改了编码调整策略的cm OPE方法有效地降低了服务器的计算开销,提高了对密文增删改的效率。 展开更多
关键词 密文数据库 保序加密 密文查询 mOPE
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一种字符型数据加密算法研究 被引量:4
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作者 李维勇 《计算机安全》 2009年第11期56-58,共3页
针对字符型数据的加密提出一种利用对偶编码函数实现对数据库中的字符型数据进行加密的方法,通过对数据库中字符型的关键信息进行对偶编码,在改进的关系中存储加密后数据和增加存储特征值字段,在查询中利用两阶段查询算法实现对加密数... 针对字符型数据的加密提出一种利用对偶编码函数实现对数据库中的字符型数据进行加密的方法,通过对数据库中字符型的关键信息进行对偶编码,在改进的关系中存储加密后数据和增加存储特征值字段,在查询中利用两阶段查询算法实现对加密数据的查询。实验结果表明,这种算法对字符型数据的加密存储具有良好的安全性,对加密数据的查询具有高效的性能,并且算法实现简单。 展开更多
关键词 数据安全 字符数据 对偶编码 加密查询
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VRS-DB:preserve confidentiality of users'data using encryption approach 被引量:1
10
作者 J.S.Rauthan K.S.Vaisla 《Digital Communications and Networks》 SCIE CSCD 2021年第1期62-71,共10页
We focus on security and privacy problems within a cloud database framework,exploiting the DataBase as a Service(DBaaS).In this framework,an information proprietor drives out its information to a cloud database profes... We focus on security and privacy problems within a cloud database framework,exploiting the DataBase as a Service(DBaaS).In this framework,an information proprietor drives out its information to a cloud database professional company.The Data-Owner(DO)encrypts the delicate information before transmission at the cloud database professional company end to offer information security.Current encryption ideas,nonetheless,are just halfway homomorphic as all of them intend to enable an explicit kind of calculation,which is accomplished on scrambled information.These current plans can't be coordinated to solve genuine functional queries that include activities of various types.We propose and evaluate a Verifiable Reliable Secure-DataBase(VRS-DB)framework on shared tables along with many primary operations on scrambled information,which enables information interoperability,and permits an extensive possibility of Structured Query Language(SQL)queries to be prepared by the service provider on the encoded data.We show that our security and privacy idea is protected from two forms of threats and are fundamentally proficient. 展开更多
关键词 PRIVACY Security Cloud storage encrypted query CRYPTOGRAPHY Sensitive data
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密文数据库查询技术的研究 被引量:1
11
作者 陈翠宜 伍尚昆 《现代计算机(中旬刊)》 2013年第4期13-16,共4页
密文数据库的查询技术是数据库加密研究领域中的重要课题。从密文数据库及其加密机制谈起,在此基础上,对密文数据库的索引机制进行分析,指出其优劣;归纳密文查询策略的分类,分析各自的局限与技术难点。最后总结密文数据库查询的主要问题。
关键词 密文数据库 加密机制 索引机制 查询策略
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加密数据库快速关键词查询技术
12
作者 张曼 咸鹤群 张曙光 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第13期78-83,141,共7页
为保证敏感信息的数据安全,用户通常会将其加密后存储到云端数据库,这为数据库管理及后续使用增加了难度。提出一种安全查询方案,在不暴露敏感信息的情况下可获得符合查询条件的结果集。使用伪随机函数和Bloom过滤器,对敏感信息的关键... 为保证敏感信息的数据安全,用户通常会将其加密后存储到云端数据库,这为数据库管理及后续使用增加了难度。提出一种安全查询方案,在不暴露敏感信息的情况下可获得符合查询条件的结果集。使用伪随机函数和Bloom过滤器,对敏感信息的关键词集合进行预处理,在数据库中生成相应的索引数据结构,支持不固定数量的关键词查询与高效的数据更新。查询时,客户端计算出关键词相应的陷门并将其发送给服务器,服务器使用陷门执行查询,将多关键词计算出的陷门进行串接,可将多关键词查询问题转换成单关键词查询问题,并且不提高时间复杂度。此外,有效的陷门只能由拥有密钥的用户产生,陷门不会泄露任何敏感信息,故该方案不依赖完全可信的数据库服务提供商。与现有的采用特殊双层结构的加密方式相比,提高了查询效率,解决了加密数据库处理用户查询请求时的敏感信息泄露问题,且允许用户对敏感信息采用不同的加密方式,具有很强的兼容性。使用TPC-H的数据库测试方案和测试数据进行实验,实验结果证明了算法具有较高的执行效率。 展开更多
关键词 BLOOM过滤器 加密数据库 关键词查询 伪随机函数
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云存储中基于拼音相似度的密文模糊搜索方案
13
作者 黄保华 吕琦 莫家威 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期103-108,共6页
中文关键词模糊密文搜索方案依赖预定义的关键词模糊集,存在搜索复杂度高和存储空间大等不足。为此,提出一种应用于云存储的基于拼音相似度的多关键词密文模糊搜索方案。运用拼音相似度和欧氏距离衡量汉字的相似度,以布隆过滤器为基础,... 中文关键词模糊密文搜索方案依赖预定义的关键词模糊集,存在搜索复杂度高和存储空间大等不足。为此,提出一种应用于云存储的基于拼音相似度的多关键词密文模糊搜索方案。运用拼音相似度和欧氏距离衡量汉字的相似度,以布隆过滤器为基础,利用p-稳定分布的局部哈希函数构造索引,实现多个中文关键词的密文模糊搜索。实验结果表明,与基于关键词的加密云数据模糊搜索方案相比,该方案搜索效率较高,存储代价较小,且能够保证信息安全。 展开更多
关键词 云存储 拼音相似度 布隆过滤器 局部敏感哈希 模糊搜索 加密查询
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密态数据库的检索与信息渗漏(英文)
14
作者 尹春勇 李坚石 孙汝霞 《贵州大学学报(自然科学版)》 2007年第3期277-282,共6页
为了提高数据库的安全,防止越过权限控制的信息泄露,利用数据项这一最小粒度作为加密单元,以增强数据库安全。分析了目前数据库中加密数据的方案。提出一种基于平均差值排序的密态数据库检索方法,以隐藏明文序列防止动态追踪。对字段级... 为了提高数据库的安全,防止越过权限控制的信息泄露,利用数据项这一最小粒度作为加密单元,以增强数据库安全。分析了目前数据库中加密数据的方案。提出一种基于平均差值排序的密态数据库检索方法,以隐藏明文序列防止动态追踪。对字段级加密,通过引入干扰因子来隐藏信息的泄露。对可能出现的有限值域信息泄露进行了研究。对文献[5]提出的防泄露算法进行了分析。实验结果表明:改进的方法在增强数据安全的同时,也具有较短的响应时间。 展开更多
关键词 密态 检索 信息渗漏 策略
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基于单断言的安全的密文区间检索 被引量:14
15
作者 蔡克 张敏 冯登国 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2093-2103,共11页
为解决数据外包所带来的敏感数据的数据安全问题,数据所有者更多地选择外包敏感数据的密文.而外包密文的形式,为数据所有者对这些数据的使用带来了不便,如数据所有者无法对密文数据进行区间检索等.目前的密文区间检索方案中,为实现密文... 为解决数据外包所带来的敏感数据的数据安全问题,数据所有者更多地选择外包敏感数据的密文.而外包密文的形式,为数据所有者对这些数据的使用带来了不便,如数据所有者无法对密文数据进行区间检索等.目前的密文区间检索方案中,为实现密文的区间检索,服务器需要对区间索引进行多次断言.而断言次数越多,向服务器泄露的信息也越多.文中提出采用单断言实现敏感数据的区间判断,同时使用可逆矩阵对区间索引和区间陷门进行安全保护,不仅减少了整个方案的信息泄露,而且保证了区间索引和区间陷门的安全.文中对方案复杂性进行了分析.该方案在安全性方面的提升并不以效率损失为代价. 展开更多
关键词 密文检索 区间检索 区间索引 区间陷门
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可信数据库环境下面向服务的自适应密文数据查询方法 被引量:10
16
作者 宋伟 彭智勇 +3 位作者 程芳权 李文海 胡文斌 任毅 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1324-1338,共15页
实现加密数据的高效安全查询是保证可信数据库安全性和实用性的关键.与目前加密数据查询采用的静态密文分段方法不同,论文基于加密数据的分布和用户查询类型、分布规律,提出了一种自适应加密索引AEI(Adaptive Encrypted Index),实现面... 实现加密数据的高效安全查询是保证可信数据库安全性和实用性的关键.与目前加密数据查询采用的静态密文分段方法不同,论文基于加密数据的分布和用户查询类型、分布规律,提出了一种自适应加密索引AEI(Adaptive Encrypted Index),实现面向服务的加密数据查询.AEI通过分析查询服务对查询性能的影响,根据承载服务特性、密文数据分布、用户查询分布采用自适应的加密索引划分策略,获得更好的加密数据查询性能.基于AEI方法可在可信数据库环境下实现密文数据查询,并通过了相关性能测试.实验数据表明,与其它加密数据查询方法相比,AEI方法具有更好的适应性和更高的加密数据查询效率. 展开更多
关键词 自适应加密索引 DAS模型 可信数据库 密文数据查询 查询假阳性率
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基于双线性映射的区块链安全范围搜索技术研究 被引量:6
17
作者 李春晓 王耀飞 +1 位作者 徐恩亮 赵钰 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2023年第3期22-34,共13页
数据库共享是一种数据聚合方案,为用户检索不同的数据库提供方便。基于区块链的共享数据库更灵活、更透明,并且不像传统的数据库共享系统那样依赖中心化的服务器。但是,区块链上的任意节点都可以访问区块链上的资源,用户的隐私数据如果... 数据库共享是一种数据聚合方案,为用户检索不同的数据库提供方便。基于区块链的共享数据库更灵活、更透明,并且不像传统的数据库共享系统那样依赖中心化的服务器。但是,区块链上的任意节点都可以访问区块链上的资源,用户的隐私数据如果不经过加密保护就很容易被恶意节点泄露。如果不解决隐私数据的泄露问题,基于区块链的去中心化应用很难被采用。为了保护数据隐私,并且能对数据进行范围查询,文章基于双线性映射设计了一种二进制块加密方案,通过对加密块的匹配来完成密文域的范围查询。文章在以太坊部署了系统原型并进行实验,实验结果表明,文章所提方案不仅查询速度更快,而且安全性更好,方案可以应用于真实环境中。 展开更多
关键词 加密数据范围查询 可搜索加密 去中心化应用 智能合约 区块链
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支持亿级数据的高效密文范围查询完整性验证
18
作者 王肇康 潘佳辉 周璐 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期27-46,共20页
密文查询的完整性验证机制能在保护人工智能应用数据隐私的同时,为查询结果的可靠性提供保证.然而,现有针对密文范围查询的完整性验证方法存在验证数据结构构建开销较高、数据可扩展性较差的缺陷.为此,文中分析ServeDB(Secure Verifiabl... 密文查询的完整性验证机制能在保护人工智能应用数据隐私的同时,为查询结果的可靠性提供保证.然而,现有针对密文范围查询的完整性验证方法存在验证数据结构构建开销较高、数据可扩展性较差的缺陷.为此,文中分析ServeDB(Secure Verifiable and Efficient Framework)计算性能瓶颈产生的原因,并基于分析结论提出基于立方格索引的密文范围查询完整性验证方法(Cube-Cell-Based Authentication Tree,CubeTree).CubeTree采用基于分位数归一化的数据重分布优化方法,平衡数据记录在值域空间中的分布,降低数据记录的编码开销.进一步提出基于平衡K叉树的扁平化结构以及基于立方格索引的验证数据结构,合并具有相同编码的数据记录,采用立方格作为基本验证单元,大幅降低验证数据结构的冗余性,减少构造过程的计算与存储开销.在真实数据集与合成数据集上的实验表明,CubeTree能显著降低验证数据结构的构建开销以及查询完整性证明的生成与校验开销,并可高效处理亿级规模的大型数据集. 展开更多
关键词 应用安全 密文范围查询 查询完整性验证 验证数据结构 立方格索引
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数据库加密字符串快速查询方法研究 被引量:5
19
作者 曹杨 何大可 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第2期736-738,共3页
为了提高在数据库中查询加密字符串数据的性能,提出一种新的基于对偶特征码的快速查询方法。特征码与加密字符串数据一一对应,作为索引保存在索引字段中。查询时使用两阶段查询策略,首先利用索引字段对加密数据进行一次粗糙查询以过滤... 为了提高在数据库中查询加密字符串数据的性能,提出一种新的基于对偶特征码的快速查询方法。特征码与加密字符串数据一一对应,作为索引保存在索引字段中。查询时使用两阶段查询策略,首先利用索引字段对加密数据进行一次粗糙查询以过滤掉与查询不相关的记录,然后在解密的数据上再进行一次精确查询,对粗糙查询结果进行二次过滤,得到符合查询条件的记录。实验表明,该方法的性能比现有查询方法有较大提高。 展开更多
关键词 数据库加密 加密字符串查询 对偶特征码 两阶段查询
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基于倒排索引的密文数据库检索方法研究 被引量:4
20
作者 郭利刚 姚寒冰 《计算机安全》 2010年第9期13-15,共3页
针对实际密文数据库的应用,在全文检索倒排索引技术的基础上,设计了一种通过密文倒排索引文件对其进行快速检索的方法。密文索引文件中主要包含有索引项、相对应的记录主键等信息。检索时,通过用检索词匹配索引文件中的索引项,找到对应... 针对实际密文数据库的应用,在全文检索倒排索引技术的基础上,设计了一种通过密文倒排索引文件对其进行快速检索的方法。密文索引文件中主要包含有索引项、相对应的记录主键等信息。检索时,通过用检索词匹配索引文件中的索引项,找到对应的记录主键集合,再根据记录主键集合查询密文数据库,获取相应的密文数据,进行解密即可获取明文数据信息。整个检索过程中不对数据库进行解密,从而实现了在不解密的情况下对密文数据库的快速检索。 展开更多
关键词 密文数据库 倒排索引 密文检索
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