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KloakDB:一个基于 K-匿名查询处理分析敏感数据的平台

数据库 2020-03-24 v2 密码学与安全

摘要

私有数据联邦使数据拥有者能够汇集其信息以供查询,而互不泄露各自的秘密元组。此处,客户端对所有数据拥有者记录的并集进行查询。数据拥有者利用隐私保护算法协作回答查询,防止其获知同伴输入中未授权的信息。仅客户端与联邦协调者获知查询输出。KloakDB 是一个私有数据联邦,它使用可信硬件对两个或更多方输入执行 SQL 查询。当前私有数据联邦以全茫然(fully-oblivious)方式计算查询,保证通过观察查询的指令轨迹与内存访问模式,不会泄露数据拥有者敏感输入给其同伴的任何信息。与明文执行相比,茫然查询几乎总会导致查询运行时间慢数个数量级,使其在许多应用中不切实际。KloakDB 提供半茫然计算框架,即 kk-匿名查询处理。我们使查询的可观察转录本满足 kk-匿名,因为这在包括医学、教育研究与政府数据在内的许多领域是数据发布的通行标准。KloakDB 的查询运行使得每个数据拥有者至多能推断其同伴数据中不少于 kk 个个体的信息。此外,利益相关方设定 kk,由此创造了隐私与性能间的新权衡。我们的结果表明,相较全茫然求值,KloakDB 利用 k-匿名查询处理实现了高达 117117X 的加速。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.00411,
  title  = {KloakDB: A Platform for Analyzing Sensitive Data with $K$-anonymous Query Processing},
  author = {Madhav Suresh and Zuohao She and William Wallace and Adel Lahlou and Jennie Rogers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.00411},
  year   = {2020}
}