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FHE-SQL:全同态加密 SQL 数据库

密码学与安全 2025-10-20 v1 数据库

摘要

FHE-SQL 是一个隐私保护的数据库系统,可使用全同态加密(FHE)实现对加密数据的安全查询处理,提供隐私保证,即不可信的服务器可以在不了解查询内容或底层数据的情况下执行加密查询。与基于属性保留加密系统如 CryptDB 相比,后者依赖于确定性或顺序保留加密,易受频率、顺序和相等模式推理攻击;FHE-SQL 在加密下进行所有计算,消除这些泄漏通道。与依赖硬件安全模块的受信任硬件方法如 TrustedDB 相比,后者继承其信任和侧信道限制;FHE-SQL 在不要求受信任执行环境的情况下实现端到端加密保护。与针对特定工作负载如向量搜索的高性能 FHE 引擎-Hermes 相比,FHE-SQL 支持通用 SQL 查询语义,具有针对关系数据管理的模式感知、类型安全定义。FHE-SQL 通过将 RocksDB 中的元数据与 blob 存储中的大量密文分离来缓解密文空间的高成本。它支持通过同态布尔掩码实现的 oblivious 选择、多级缓存和垃圾回收,安全性在通用可组合框架下得到证明。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.15413,
  title  = {FHE-SQL: Fully Homomorphic Encrypted SQL Database},
  author = {Po-Yu Tseng and Po-Chu Hsu and Shih-Wei Liao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15413},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 1 figures, Keywords: Fully Homomorphic Encryption, Private Information Retrieval, Encrypted Databases, Privacy-Preserving Systems