CryptDB密文数据库系统并行方案研究 优先出版.pdf

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1、网络出版时间：2017-01-1010:19:51网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1450.TP.20170110.1019.060.html计算机技术与发展COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENTCryptDB密文数据库系统并行方案研究王伟1，杨庚1*，张成果1(1.南京邮电大学计算机学院，江苏南京210003)摘要:加密数据库对隐私数据的加密存储保护是解决当前互联网中用户隐私数据泄露的一种可行方案。鉴于互联网中每日产

2、生的用户隐私数据规模巨大，传统的串行计算会导致隐私数据的加密存储时间消耗较长。为提高加密存储等数据处理的速度，将MapReduce并行框架与CryptDB密文数据库系统有机结合，设计并实现了CryptDB密文数据库系统并行加密和分布式存储的方案。并行方案通过采用任务调度算法、文件分割算法来提高其并行性和可控性，通过重写MapReduce框架中的Map方法来实现CryptDB密文数据库系统的并行加密和分布式存储。基于由1个Master节点、3个CryptDB节点和3个MySQL服务器构成的实验平台

3、，进行了并行方案的实验验证及其性能分析。实验结果表明，所构建的并行方案在3个CryptDB节点集群中的加速比可达到2.51，加密和存储时间节省了60.2%，可用于大规模关系数据的加密存储。关键词:加密数据库；MapReduce；CryptDB系统；并行加密；分布式存储InvestigationonParallelSchemeofCryptDBEncryptedDatabaseSystemWANGWei1,YANGGeng1*,ZHANGChengguo1(1.CollegeofComputerS

4、cience,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,NanjingJiangsu210003,China)Abstract:EncryptingdatawithencryptedDBMSisafeasiblewaytoprotectprivacyofcustomer’ssensitivedataontheInternet.Duetothetraditionaldatabasecannothandlethemassivedataincrease

5、deveryday,thispapercombinesthecharacteristicofMapReduceandCryptDBtoproposeaparallelinsertanddistributedstorageschematoimprovetheperformanceofencrypting.Anothertwoalgorithmsnamed‘JobControl’and‘FileSplit’arealsoproposedtoimprovetheparallelismandcontro

6、llabilityofthisschema.‘Map’methodofMapReduceisrewrittentoachievetheparallelencryptionanddistributestorageofCryptDBsystem.Afterdoingtheexperimentsandperformanceanalysisontheplatformconsistsof1Masternodeand3CryptBDnodes,theexperimentalresultsshowthatth

7、espeed-upradioofthisproposedschemecanreach2.51,andthetotaltimecostofCyrptDBparallelschemacanbereducedto39.8%ontheclusterconsistingof3CyrptDBnodes.Theanalysisandexperimentalresultsshowthattheschemahasahighdegreeofparalleling,anditcanbeusedintotheencry

8、ptionandstorageoflarge-scalerelationaldata.Keywords:encryptedDBMS;MapReduce;CryptDBsystem;parallelencryption;distributedstorage1995年，BennyChor等人首次提出了私有信息检索的概0引言念,并在不泄露检索信息的前提下,实现从数据库中检索到用户所需的信息[1]。2000年，D.Song等人提出了一种可检索的随着互联网的普及和互联网技术的高速发展，网络数据对称加密方案