基于XML加密数据的查询技术研究

论文摘要

近十年来，随着互联网，网络和计算机技术的飞速发展，软件充当服务提供者的模式正得到软件行业人士的认同。受软件充当服务提供者的思想启发，“数据库服务提供者”(DAS)模式已成为当前数据库研究的一个热点。在DAS框架下，基于XML加密数据的查询技术具有很好的应用前景。在这种模式中，客户将数据外包给服务提供者，服务提供者提供数据管理服务。由于服务提供者自身不一定可信，此时安全性是首要关注的问题。使用加密来保证客户数据的机密，这是通常采用的一种方法。在服务器端的加密存储数据不解密的条件下，如何对这些数据实现相关的查询?这是当前面临的一个挑战。对于XML加密数据的查询处理，J.G.Lee和K.Y.Whang最近在文中提出了一种“有查询意识的解密”方法，“有查询意识的解密”只解密对查询结果有贡献的部分。本文改进了文关于XML加密数据的查询处理方案。在改进的方案中，我们利用Hash函数的单向性，对用户密钥的发布提出了一种解决方法。在加密处理过程中，将XML加密数据与加密的XML索引放在一起，以便解密后的XML索引能告诉我们包含查询结果的部分在XML加密数据中的位置，防止解密不必要的加密数据。随后，我们证明了发布加密的XML索引和加密的用户密钥索引并没有导致新的安全威胁。最后，在Java环境里实现了该方案的原型，实验结果表明我们的方法提高了查询处理的性能，进一步避免了解密无关的加密数据，有效地解决了用户密钥交换次数多和安全发布问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 本文的研究背景
• 1.2 国内国外发展的现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 XML和密码学理论基础
• 2.1 网络安全基础
• 2.2 网络安全协议
• 2.3 网络安全监控与保护
• 2.4 对称密码
• 2.5 非对称密码
• 2.6 密码学数学理论基础
• 2.7 XML理论基础
• 2.8 XML文档的加密
• 2.9 XML文档的签名
• 2.10 XPATH语法
• 第三章 新方案的理论设计和安全性分析
• 3.1 XML加密与存储
• 3.2 J.-K.-W.方案的设计思想和不足
• 3.3 本文对J.-K.-W.方案的改进
• 3.4 安全性分析
• 第四章 系统原型设计与实现
• 4.1 系统架构（类架构）
• 4.2 算法设计
• 4.3 主要类设计
• 第五章 系统性能及其评估
• 5.1 实验目标,过程和配置环境
• 5.2 实验结果
• 5.3 结果分析
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢