面向多租戶應(yīng)用的云數(shù)據(jù)隱私保護機制研究.pdf

1、軟件即服務(wù)(SoftwareasaService，SaaS)是云計算中一種非常重要的服務(wù)交付方式，服務(wù)商負責(zé)應(yīng)用軟件的維護、管理、升級等工作，租戶通過網(wǎng)絡(luò)租賃應(yīng)用并按使用付費，不必關(guān)心底層復(fù)雜的實現(xiàn)細節(jié)。SaaS模式下，成熟的服務(wù)運營商一般采用單實例多租賃(SingleInstanceMulti-Tenancy)的方式，使用同一個實例為不同租戶提供服務(wù)，即多租戶應(yīng)用。多租戶應(yīng)用已成為云計算中一種重要的應(yīng)用模式，具有廣闊的發(fā)展前景。

2、>　　 在多租戶應(yīng)用中，租戶敏感數(shù)據(jù)的存儲和處理都發(fā)生在非完全可信的服務(wù)運營商端，為了滿足多租戶應(yīng)用操作的需求，租戶敏感信息通常是以明文的形式在云中存儲，非完全可信的服務(wù)運營商可能會監(jiān)守自盜，租戶敏感數(shù)據(jù)面臨極大的泄露風(fēng)險，數(shù)據(jù)隱私保護問題成為亟待解決的重要問題。
　　 由于多租戶應(yīng)用的按需定制、共享存儲、多數(shù)據(jù)節(jié)點等云的特征，面向多租戶應(yīng)用的數(shù)據(jù)隱私保護面臨著一系列的新的問題和挑戰(zhàn):(1)多租戶應(yīng)用場景中，不同租戶有著不同的

3、個性化隱私保護需求，對租戶敏感數(shù)據(jù)的隱私保護應(yīng)能夠體現(xiàn)租戶的個性化，針對租戶要求保護的敏感數(shù)據(jù)進行定制的隱私保護;(2)多租戶應(yīng)用中業(yè)務(wù)處理的需求及租戶的個性化隱私保護定制，需要數(shù)據(jù)隱私保護機制能夠適應(yīng)這種動態(tài)變化的情況，實現(xiàn)租戶隱私保護的持續(xù)性、一致性;(3)多租戶應(yīng)用要對租戶數(shù)據(jù)進行業(yè)務(wù)邏輯處理，對租戶敏感數(shù)據(jù)的隱私保護不能影響租戶應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理效率，否則會違背使用多租戶應(yīng)用的初衷。
　　 因此，本論文針對多租戶應(yīng)用存在的服

4、務(wù)運營商監(jiān)守自盜、個性化隱私保護需求支持、數(shù)據(jù)隱私保護需求的一致性保證、數(shù)據(jù)隱私保護與多租戶應(yīng)用性能的平衡等問題，結(jié)合其多租戶數(shù)據(jù)共享存儲、多數(shù)據(jù)存儲節(jié)點、租戶按需租賃定制其應(yīng)用等特點，以面向多租戶應(yīng)用的云數(shù)據(jù)隱私保護為研究目標(biāo)，擬從以下幾方面展開云計算環(huán)境下面向多租戶應(yīng)用的數(shù)據(jù)隱私保護機制的研究:
　　 (1)針對多租戶應(yīng)用中租戶定制的敏感數(shù)據(jù)組合，提出一種基于信息隱藏的數(shù)據(jù)組合隱私保護機制，結(jié)合基于偽造數(shù)據(jù)的均衡化，有效實現(xiàn)

5、了敏感數(shù)據(jù)組合的隱私保護。
　　 本文提出了一種基于信息隱藏的敏感數(shù)據(jù)組合的隱私保護機制，通過保護敏感的關(guān)聯(lián)關(guān)系實現(xiàn)隱私保護，同時，針對出現(xiàn)的數(shù)據(jù)分布變化導(dǎo)致的隱私泄漏，分析了不同的情況，提出了對應(yīng)的均衡化機制，基于偽造數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對各種導(dǎo)致隱私泄漏的數(shù)據(jù)分布的調(diào)整，防止數(shù)據(jù)分布帶來的數(shù)據(jù)組合隱私泄漏。通過分析，證明了隱私保護機制的合理性，并通過實驗驗證了該隱私保護機制的實用性。
　　 (2)針對多租戶應(yīng)用中租戶定制的單敏

6、感數(shù)據(jù)，提出了一種基于支持向量機的非確定性的單敏感屬性保護機制，實現(xiàn)對單敏感數(shù)據(jù)的隱私保護。
　　 針對云計算中面向多租戶應(yīng)用敏感數(shù)據(jù)確定性隱私保護方法帶來的泄露問題，本文提出一種非確定性隱私保護方法，基于支持向量機和關(guān)系隱藏實現(xiàn)對敏感數(shù)據(jù)的保護，對于同一敏感數(shù)據(jù)值，對應(yīng)不同的隱私保護值，能夠有效防止非完全可信運營商對敏感數(shù)據(jù)的惟密文攻擊。通過分析說明了該隱私保護機制的安全性，通過實驗說明了該非確定性隱私保護機制的實用性。

7、>　　 (3)針對應(yīng)用升級、租戶個性化隱私定制等引起的隱私泄漏，提出了一種數(shù)據(jù)隱私保護的動態(tài)調(diào)整機制，確保隱私保護動態(tài)滿足租戶的隱私保護需求。
　　 本文基于數(shù)據(jù)組合隱私，提出了一種隱私保護的調(diào)整機制，能夠根據(jù)租戶的個性化隱私需求，及時調(diào)整數(shù)據(jù)組合隱私保護對應(yīng)的數(shù)據(jù)模式，減少隱私泄漏的程度。通過分析及實驗說明了面向多租戶應(yīng)用的數(shù)據(jù)組合隱私保護調(diào)整的正確性和合理性。
　　 (4)針對云中數(shù)據(jù)分割和多數(shù)據(jù)節(jié)點放置的情況，提