2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)如今,網(wǎng)絡(luò)通信的快速發(fā)展和電子商務(wù)活動(dòng)的蓬勃興起,各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)施也與之進(jìn)步。數(shù)據(jù)庫,作為信息的存儲(chǔ)系統(tǒng),是IT設(shè)施的基石之一,為用戶提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享服務(wù)。為了獲得最新的信息,數(shù)據(jù)庫是必不可少的訪問資源。然而,用戶從數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中查詢的內(nèi)容往往是非常敏感的,例如專利數(shù)據(jù)庫,醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫,股票報(bào)價(jià)等等,這些查詢內(nèi)容隨時(shí)隨地都有可能將用戶的私有信息或興趣愛好等隱私暴露給數(shù)據(jù)庫提供商。因此,在用戶查詢數(shù)據(jù)庫的過程中保護(hù)用戶的查詢隱私至關(guān)重

2、要。私有信息檢索(Private Information Retrieval,PIR)就是用戶在檢索數(shù)據(jù)庫記錄時(shí),向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器方隱藏查詢記錄的身份信息,從而保護(hù)用戶的查詢隱私不被泄露。私有信息檢索由Chor于1995年首次提出概念和模型,并于1998年給出規(guī)范化定義:數(shù)據(jù)庫擁有n比特字符串d1d2…dn,其中i∈{1,2…,n}為數(shù)據(jù)項(xiàng)索引。用戶向數(shù)據(jù)庫發(fā)出請求q(i),要求查詢第i個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)di,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在不知道i的任何信息的情況

3、下將di發(fā)送給用戶。此后,私有信息檢索問題吸引了大量研究者的關(guān)注。一個(gè)有效的私有信息檢索主要由用戶檢索出一條記錄時(shí)的通信復(fù)雜度和計(jì)算開銷來衡量。私有信息檢索不僅可以保護(hù)用戶的查詢隱私,還可以應(yīng)用于公鑰加密系統(tǒng)查詢、匿名認(rèn)證,PIR-Writing等各種場合中。
   保護(hù)用戶的查詢隱私是非常重要,但是隨著云存儲(chǔ)服務(wù)的流行,越來越多的用戶喜歡將他們的加密信息存儲(chǔ)在云數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)用戶需要更新數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)時(shí),保護(hù)用戶的更新隱私不被泄露于

4、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器也是必要的。PIR-Wring就是用戶在更新數(shù)據(jù)庫的記錄時(shí),保護(hù)更新記錄的索引及更新的內(nèi)容不會(huì)泄露給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。PIR-Writing是私有信息檢索中一個(gè)重要的分支。2007年,Boneth,D等人首次提出一個(gè)有效的PIR-Writing方案。PIR-Writing的數(shù)學(xué)模型如下:私有數(shù)據(jù)f={f1,f2,…fn}被(用戶)加密后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫上,其中i∈{1,2…,n}為數(shù)據(jù)項(xiàng)索引,每條記錄為ιbits。用戶將第i(1≤i

5、≤n)條記錄fi更新為y,而數(shù)據(jù)庫服務(wù)器不知道“i”的信息,也不知道更新的內(nèi)容y。
   由于對私有信息檢索逐漸深入地研究,根據(jù)安全模型,可將已存在的PIR方案大致劃分為三類:信息論P(yáng)IR(Information Theoretical Private Information Retrieval,IPIR);計(jì)算安全的PIR(Computational Private Information Retrieval,CPIR;基于安

6、全硬件的PIR(Hardware-based PIR,HW-PIR)。但是,當(dāng)前已存在的PIR協(xié)議由于較高的通信復(fù)雜度和計(jì)算復(fù)雜度(與數(shù)據(jù)庫的大小n相關(guān))大多數(shù)都只具有理論意義,不適合用于實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境或大型數(shù)據(jù)庫中。在半誠實(shí)模型下,從實(shí)用性和安全性角度出發(fā),本文主要進(jìn)行了如下研究工作:
   1.基于安全處理器(Secure Coprocessor,SC),結(jié)合CPIR中計(jì)算難題的安全性,提出一個(gè)新的加密數(shù)據(jù)庫的HW-PIR協(xié)

7、議。通過比特流置換和代理重加密思想,保證了HW-PIR在線查詢的最高效率O(1),同時(shí)降低安全處理器SC預(yù)處理階段的計(jì)算量。該方案使用戶的查詢隱私不會(huì)泄露給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,還防止用戶查詢內(nèi)容與數(shù)據(jù)庫的隱私泄露給SC和惡意攻擊者,安全性更強(qiáng)。特別地,方案中SC可以負(fù)載其它宿主,減輕查詢服務(wù)器的負(fù)載,對被頻繁查詢的數(shù)據(jù)庫來說,具有實(shí)用價(jià)值。
   2.對PIR-Writing深入研究。目前PIR-Writing的通信復(fù)雜度(O(klo

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