● 摘要
数据库安全特别是敏感信息的安全问题，一直是重要研究课题。存储加密是保证数据库中敏感信息安全的一种有效手段，其中加密数据的存取是关键问题，因此提供一种对应用程序透明、加密策略灵活定制的加密数据存取服务有着重要意义。本文提出了一种加密数据的存取方法，并将其应用到“统一数据库安全增强系统（Unified Database Security Enhancement System，以下简称UDS）”中，为应用程序提供加密数据的存取服务。而加密数据存取服务好坏的一个重要指标就是密文数据的查询性能，本文基于两阶段查询方法，存储加密数据时，同时生成密文索引，一并存储到数据库密文表中；查询加密数据时，利用构造的辅助索引变换查询条件，缩小解密的范围，从而提高密文数据的查询性能。密文索引的构造是两阶段查询的基础和关键，不同类型的索引支持不同的运算，本文构造了两种索引分别支持范围查询和模糊匹配查询，实验表明本文提出的方法在查询性能上有了提高。论文的主要工作包括以下三个方面：（1） 基于两阶段查询方法，给出本文加密数据存取方法的总体框架，并对加密数据存取流程的进行分析。（2） 给出一种简单桶索引的构造方法支持范围查询；提出了基于布隆过滤器的索引支持字符数据的模糊匹配查询，分析布隆过滤器各参数对查询性能的影响，从而优化密文数据的查询性能。（3） 设计并实现一个基于本文方法的加密数据存取组件，使其为应用程序提供加密数据的存取服务。