数据库中的数据加密与查询方法研究

摘要

随着云计算的兴起，越来越多的企业用户倾向于将本地的数据服务托管给云服务提供商进行管理，但是这同时会造成一定的数据泄露问题。当前为了防止用户数据被非法泄露和保障敏感数据的安全性，通常会对存储在云服务器中的重要数据先进行加密处理。为了提高密文数据上的查询效率，本文分别针对数据库中的字符型数据和数值型数据提出了一种运用索引来进行密文查询的两阶段查询方法。文章中提出的方法主要致力于从查询时间性能和过滤性能两方面来对密文查询方法进行改善和提高，使得最终返回给用户进行解密的密文数据量尽可能的减少。论文主要完成了以下的工作：
　　第一，提出了一种运用索引在数值型密文数据上进行加密和查询的方法，该方法能够满足在数值型数据上进行多种查询类型的需求。在索引的构造过程中该方法使用了单调函数来保证索引良好的过滤性能，同时还使用非单调函数来计算混淆值保证索引的安全性，即保证通过索引难以推导出明文的数值内容。
　　第二，提出了一种运用索引在字符型密文数据上进行加密和查询的方法。相比于已有的方法，文中提出的方法通过构造敏感字符信息矩阵能够过滤掉一些现有方法中无法过滤掉的密文数据，在保证安全性的前提条件下能够获得良好的过滤效果。
　　第三，编写实验系统来实现文章中提出的数据加密与查询方法，实验结果表明文中给出的方法在密文数据上的查询性能良好，同时保证了用户数据的安全性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 选题依据

1．3 国内外研究现状

1．4 论文的主要工作及章节安排

第2章 数值型数据的加密以及密文查询

2．1 数值型数据加密与存储的系统结构

2．2 数值型数据加密与存储的模式

2．3 数值型数据索引的生成及存储

2．4 数值型数据的密文查询

2．4．1 第一阶段查询

2．4．2 第二阶段查询

2．5 算法分析

2．5．1 安全性分析

2．5．2 过滤效率分析

2．5．3 存储空间分析

2．6 小结

第3章 字符型数据的加密以及密文查询

3．1 字符型数据加密与存储的系统结构

3．2 字符型数据的加密存储关系模式

3．3 字符型数据索引的生成及存储

3．4 字符型数据的密文查询

3．5 算法分析

3．5．1 安全性分析

3．5．2 过滤效率分析

3．5．3 存储空间分析

3．6 小结

第4章 实验及结果分析

4．1 数值型数据的加密与密文查询实验

4．1．1 实验目的

4．1．2 实验环境

4．1．3 过滤性能测试结果

4．1．4 过滤性能测试结果分析

4．1．5 时间性能测试结果

4．1．6 时间性能测试结果分析

4．1．7 实验总结

4．2 字符型数据的加密与密文查询实验

4．2．1 实验目的

4．2．2 实验环境

4．2．3 过滤性能测试结果

4．2．4 过滤性能测试结果分析

4．2．5 时间性能测试结果

4．2．6 时间性能测试结果

4．2．7 实验总结

第5章 总结与展望

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文