具有可控泄漏的隐私保护可搜索数据库
密码学与安全
2019-09-27 v2
摘要
可搜索加密（SE）是一种允许云服务提供商（CSPs）在加密数据集上搜索而不获知查询与记录内容的技术。近年来，许多 SE 方案被提出以保护外包数据免受 CSPs 侵犯。遗憾的是，其中大多数会泄漏敏感信息，CSP 仍可借此通过发起基于泄漏的推断攻击（如计数攻击与文件注入攻击）推断查询与记录内容。本工作中，我们首先定义可搜索加密数据库中的泄漏，并分析现有基于泄漏的攻击如何利用该泄漏。其次，我们提出一种基于隐私保护多云的、面向关系型数据库（Database）的动态对称 SE（SSE）方案（P-McDb）。P-McDb 具有最小泄漏，不仅确保查询与记录的机密性，还向 CSPs 隐藏搜索、访问与大小模式。此外，P-McDb 确保数据库的前向与后向隐私。因此，P-McDb 可抵御现有基于泄漏的攻击，例如主动文件/记录注入攻击。我们给出安全定义与分析以展示 P-McDb 如何隐藏上述模式。最后，我们实现了 P-McDb 原型并使用 TPC-H 基准数据集测试。评估结果显示了 P-McDb 的可行性与实际效率。
引用
@article{arxiv.1909.11624,
title = {Privacy-preserving Searchable Databases with Controllable Leakage},
author = {Shujie Cui and Xiangfu Song and Muhammad Rizwan Asghar and Steven D Galbraith and Giovanni Russello},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11624},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 6 figures, Journal