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项目名称: (创客)密文数据库及其应用研究
项目申报人: 许春根(指导教师)
项目组人员: [主持人]宋心玉,周展,段玮洁
指导教师: 许春根
资助类别: 国家级项目
项目性质: 工程技术研究
项目来源: 学校自主科研立项
学科一级门: 理学
学科二级类: 数学类
实施起始时间: 2019-04-06
实施完成时间: 2020-09-20
项目时段: 一年半
立项时间: 2019-04
项目简介:

当今数据的隐私问题越来越受到重视, 数据以明文形式存储在服务器中已不能满足人们对隐私保护的需求, 因此, 数据加密技术越来越受到关注。然而, 数据加密后的存储于数据库中带来了数据查询的难题, 简单的做法是将要查询的数据全部解密,在明文上查询,再将数据全部加密,这种方式易于实现,但效率低,尤其在数据量巨大的时候,且明文存在大量不相关的数据,对这些数据的加解密工作是不必要的,可搜索加密机制正是为了解决这列问题而提出的。

随着国家信息化水平的不断提高,特别是互联网技术的飞速发展,数据库系统的应用越来越广泛。然而数据库系统的数据集中存储与广泛共享的特性,使得数据库系统的安全性问题变得十分突出。目前,仅仅通过数据库管理系统自身的安全机制还难以彻底解决其面临的安全挑战。而可搜索数据库加密系统的目标是利用可搜索加密机制,对用户提交的数据进行加密后储存在数据库中,当用户需要查询数据时,将要查询的条件转换为密文上的查询条件,可以直接在密文上完成查询,最终由用户将这些结果解密,其优点在于在不可信的服务器端,数据始终以密文的形式存放,并且减少甚至消除服务器端接触密钥的可能性。用户查询时只需要返回与查询条件匹配的记录即可,提高了查询效率。

近几年,搜索语句表达能力方面的研究主要分为单关键词搜索、多关键词搜索、连接关键词搜索和模糊关键词搜索。在进行数据库可搜索加密方案的研究时,除了要考虑方案的准确性和效率,还要考虑方案是否安全。但研究发现,非对称加密中公钥可搜索加密技术依旧存在很多漏洞,因此对非对称可搜索加密技术的安全性研究成为重点。

我们了解到现在已经有许多基于数据库加密问题的研究,且其提出方案具有一定的安全性、效率性和实用性。为了更完善密文数据库中的可搜索加密问题,我们运用计算数论,优化算法等知识,可以改善现有的数据库可搜索加密方案,我们只要研读各类文章,吸取其优点,不断优化模型及其算法,就一定可以得到较好的结果。
预期成果:

在对于密文数据库、数据库应用和可搜索加密技术领域现有知识和原理的整理、总结后,基于密码学原理和编程技术的学习,开发出一种能有效保证大数据的安全性以及功能性的数据库应用系统,具有良好的商业应用性,能发表相关研究成果,并以此科研成果参加全国密码技术竞赛,并为之后的数学建模竞赛打下坚实的科研基础。发表论文1篇。