Enc2DB：一种混合且自适应的加密查询处理框架
密码学与安全
2024-04-11 v1 数据库
摘要
随着云计算的普及，数据所有者将其数据外包给云服务提供商 (CSP) 以获取数据库服务 (DBaaS)，这导致了数据所有权与使用权的分离，并加剧了隐私担忧，尤其是存在黑客或 CSP 内部人员潜在泄露的风险。为了解决这个问题，加密数据库服务提出在提交给 CSP 之前对每个元组和查询语句进行加密，以确保当 CSP 是诚实但好奇的，甚至被攻破时的数据机密性。现有解决方案要么采用保性质加密方案，可以在 CSP 上不解密数据的情况下对密文执行某些操作；要么利用可信执行环境 (TEE) 来保护数据和计算免受 CSP 的影响。基于这些工作，我们引入了 Enc2DB，一种遵循混合策略并在 PostgreSQL 和 openGauss 上构建的新型安全数据库系统。我们提出了微基准测试和自适应模式切换策略，能够动态选择最佳执行路径（密码学或 TEE）来回答给定查询。此外，我们还设计并实现了与原生代价模型和查询优化器兼容的密文索引，以加速查询处理。基于 TPC-C 测试的实证研究证明，Enc2DB 优于纯 TEE 和密码学解决方案，并且我们的密文索引实现也优于 SOTA 的基于密码学的系统。
引用
@article{arxiv.2404.06819,
title = {Enc2DB: A Hybrid and Adaptive Encrypted Query Processing Framework},
author = {Hui Li and Jingwen Shi and Qi Tian and Zheng Li and Yan Fu and Bingqing Shen and Yaofeng Tu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06819},
year = {2024}
}
备注
33 pages,33 figures, DASAFAA24