密文数据库检索方法研究与实现

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1、工学硕士学位论文密文数据库检索方法研究与实现姚植哈尔滨工业大学2008年6月国内图书分类号：TP311国际图书分类号：621.3工学硕士学位论文密文数据库检索方法研究与实现硕士研究生：姚植导师：王宇颖教授申请学位：工学硕士学科、专业：计算机软件与理论所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP311U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHERESEARCHANDIMPLEMENTATIONONTH

2、ERETRIEVALMETHODOFENCRYPTEDDATABASECandidate：YAOZHISupervisor：Prof.WangYuYingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ComputerSoftwareandTheoryAffiliation:ComputerScienceCollegeDateofDefence:June,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨

3、工业大学工学硕士学位论文摘要密文数据库检索方法是数据库加密技术研究的难点和重点。目前，对密文数据库检索方法的研究还处于起步阶段，各方面的技术还不成熟，存在一定的缺陷。本文对密文数据库检索方法进行了研究与实现，具体内容如下。分析了密文数据库对加密算法的要求，主要介绍了加密方法中有代表性的两种——分组加密和公开密钥，阐述了它们各自的优点及所存在的问题，并且进行分析比较，得出分组加密更适合密文数据库中对数据的加密要求的结论。对密钥管理与生成方法进行研究。针对当采用数据项级加密粒度时密钥数量多、安全性差和难于管理等问题，提出了一种安全高效的密钥动态生

4、成方法，并对该密钥生成方法的安全性和效率给出了理论证明。针对数值型数据的密文索引，为了解决这种索引方式中，大量的脱密处理影响检索效率问题，设计了一种B+树的分结点加密方法，并通过实验比较，验证了该方法比现有的将整个B+树索引进行加密/脱密的方法有更高的效率。针对字符型数据的密文索引，为了解决这种索引方式中，桶划分函数效率低的问题，提出一种最佳桶划分策略，在桶划分子区间的数目根据安全要求被限定的情况下，利用该桶划分算法建立密文索引可获得最优的查询命中率，减小查询代价，从而平衡了密文索引的安全性和查询效率的问题。关键词加密算法；数据库查询；密钥生

5、成-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheretrievalmethodofencrypteddatabaseisemphasisanddifficultpointontheresearchofdatabase.Atpresent,itisthebeginningofstudyingontheretrievalmethodindatabase,whichisjuvenileineveryrespectandhavesomelimitation.Thispaperfocusedontheretrievalmethodindat

6、abase,thedetailswasstatedasfollows.Thisarticleanalyzedthedemandoftheencryptedbatabasefortheencryptionalgorithm.Anditintroducedtwodifferentstragedyofencryptionsystem.Thisarticleanalyzedtheadvantageanddisadvantageofthistwodifferentstragedy.Anditmadeacomparationonthem,madeacon

7、clusionthatdesalgorithmaresuitablefortheencrypteddatabase.Thetechnologyofsecretkeyisalsostudied.Owingtoredundantsecretkey,worsesecurityanddifficultyinmanagementatthemomentthattheencryptiongranularityatarankofdataitemisused,amodeofcreatingsecretkeydynamicallywasproposed,anda

8、theorytestwasgiventovalidatethesecurityandvalidityofthismode.Aimingataindexforther