基于分布式数据库数据隐私安全的K-匿名模型研究和改进

论文摘要

随着信息技术的快速发展,计算机科学正逐渐步入分布式计算的时代。中国科学技术信息研究所给出分布式计算的定义：两个或多个应用信息共享,且这些应用可以在同一台计算机上运行,也可以运行在不同地理位置,不同逻辑结构的计算机上,他们彼此之间通过网络相连。而分布式计算的技术包括分布式操作系统,分布式文件系统,分布式数据库等。本文主要针对分布式数据库的隐私安全问题展开研究。目前对分布式数据库的隐私安全研究基本还在起步阶段,大多集中在身份验证,访问控制,保密通信和库文加密等。而且这些安全保护方法对公开信息的隐私安全方面涉及较少,为此,本文引入K-匿名模型来加以研究探讨。K-匿名模型通过抑制和泛化部分发布的数据,从而起到隐私保护的作用。由于该模型本身存在一些问题,所以自提出之日开始,一直有学者在针对该模型的不同的缺点进行K-匿名模型改进。但是K-匿名模型和目前已存在的K-匿名改进模型大多都是基于传统的关系型数据库实现的。本文将K-匿名模型引入到分布式数据库的环境中,需要根据分布式数据库的数据特点,做相对应的模型改进。本文首先给出了一套改进模型的理论,将其命名为DDB-K-匿名模型,并通过举例解释说明该模型的实现方式。其次在原有通用K-匿名算法的基础上,为DDB-K-匿名模型设计了算法。最后,在MATLAB的环境下做了仿真实验,以验证该新模型的可用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 分布式数据库概述
• 1.2.2 K-匿名模型概述
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 分布式数据库
• 2.1 分布式数据库的概念
• 2.2 分布式数据库的分类
• 2.2.1 结构化分布式数据库
• 2.2.2 基于代理的分布式数据库
• 2.2.3 基于列的分布式关系数据库
• 2.3 分布式数据库的数据特点
• 2.4 分布式数据库的隐私安全保护调查
• 2.5 本章小结
• 第三章 分布式数据库公开信息隐私的安全分析
• 3.1 互补攻击
• 3.2 比对攻击
• 3.3 时间攻击
• 3.4 本章小结
• 第四章 K-匿名模型
• 4.1 K-匿名模型的由来
• 4.2 K-匿名模型概述
• 4.3 K-匿名算法
• 4.4 K-匿名模型发展
• 4.5 K-匿名模型的缺陷分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 分布式数据库中K-匿名的应用
• 5.1 DDB-K-匿名模型
• 5.1.1 基于XML实现数据同构
• 5.1.2 XML的K-匿名化
• 5.2 DDB-K-匿名模型分析
• 5.2.1 数据精确度
• 5.2.2 平均泄漏概率
• 5.3 DDB-K-匿名模型算法
• 5.3.1 分布式数据同构
• 5.3.2 K-匿名算法
• 5.4 本章小结
• 第六章 DDB-K-匿名模型实验仿真及分析
• 6.1 实验环境
• 6.2 实验结果
• 6.2.1 执行时间变化
• 6.2.2 数据精确度变化
• 6.2.3 平均泄漏概率
• 6.2.4 可能遭到的攻击XML结点个数
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 进一步的工作
• 参考文献
• 参与项目及主要研究成果
• 致谢