探索关系数据库中的字符数据加密技术

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1、燕山大学硕士学位论文关系数据库中的字符数据加密技术姓名：李亚秀申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：刘国华20051101摘要随着Intemet以及数据库技术不断发展，数据库的安全问题变得日益突出和复杂。数据库中原始数据以可读的形式存储，所以有必要对其中的重要数据或敏感数据进行加密处理，在数据受到真正的威胁前设置最后一道防御屏障。但是加密后大大影响了系统原有性能，使得大型数据库加密在实际查询应用中基本不能实现。因此，需寻求一种安全、高效的算法，以适应实际应用的要求。本文深入分析了基于数值型数据的保持顺序的加密方法OPES(Or

2、derPreservingEncryptionScheme)，从新的角度出发，提出了针对字符型数据的两种加密方法：保序加密方法OPES+和模糊匹配加密方法FMEM(FuzzyMatchEncryptionMethod)。首先，从算法的简易操作性出发，提出了保序加密方法OPES+，详细阐述了其加密原理、加密过程及其关键技术，并提出了针对此方法的整体加密框架，从理论上分析了其安全性和时空复杂度。其次，从算法的实用性出发，提出了模糊匹配加密方法FMEM，详细阐述了其主要思想和加密过程，用实例说明了运用FMEM实现数据库常规查询操作的原理，分析

3、了其关键技术的原理和效率以及FMEM算法的特性和安全性。最后给出了适合于此方法的防欺诈分散密钥管理方法。最后，对上述算法进行了实验证明，从抗攻击性、更新性能和时空开销等方面对实验结果进行了分析。并对这两种方法和一般方法的查询性能进行了综合比较，为进～步的研究提供了方向和经验。关键词数据库安全；数据库查询；加密；加密方法：密钥管理燕山大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofInternetanddatabasetechnology,databasesecurityisbecomingmoreimport

4、antandcomplex．TheoriginaldatainthedatabaseiSreadable．anditiSnecessarythattheimportantandsensitivedataisencrypted，andthisisthelastsafeguardbeforerealthreat．ButencryptionaffectstheperformanceofthesystemdeeplySOthatthepracticequeryapplicationsforthelargedatabasehardlyachiev

5、e，Asafeandefficiencyhighlyalgorithmmustbefoundtomeettheexpectationofpracficeapplication．Orderpreservingencrypfionfornumericdataisanalyzedthoroughly．Sofromthevariousviewpointstwoimprovementmethodsforcharacterdataareproposed：OPES+andFMEM(FuzzyMatchEncryptionMethod)．Firstly

6、,fromtheviewpointofsimpleoperation，OPES+isputforward．Theencrypfionprinciple，process，keytechnologyandframearedeveloped．Thesecurityandoverheadfortimeandspaceareanalyzedtheoretically．Secondly,fromtheviewpointofpracticability,FMEMisputforward．PrimaryideaandEncryptionprocessa

7、redescribed．Theprincipleofconventionalqueryoperationisinstanced．Theprincipleandeffidencyofthekeytechnologyandthesecurityofthealgorithmareanalyzedtheoretically．Aseparatekeymanagementmethodpreventingcheatisproposed．Finally,theexperimentsareconductedtoprovethealgorithmsfrom

8、variousaspectsofpercentileexposure，incrementalupdatabilityandoverheadoftimeandspace．Queryqualityoftwome