外包环境中加密数据上的安全 k 近邻查询

在过去十年中，关系数据上的查询处理得到了广泛研究，并在各种场景下提出了许多理论和实用的查询处理解决方案。随着云计算的日益普及，用户现在有机会将其数据及数据管理任务外包给云端。然而，由于各种隐私问题的出现，敏感数据（例如医疗记录）在外包到云端之前需要进行加密。此外，查询处理任务应由云端处理；否则，最初外包数据便失去了意义。在不解密数据的情况下在云端处理加密数据上的查询是一项极具挑战性的任务。本文专注于解决外包到云端的加密数据库上的 k 近邻 (kNN) 查询问题：用户向云端发出加密查询记录，云端返回 k 条最接近的记录给用户。我们首先提出一个基本方案，并证明这种朴素解决方案是不安全的。为了提供更好的安全性，我们提出了一种安全的 kNN 协议，该协议保护数据的机密性、用户的输入查询以及数据访问模式。此外，我们通过各种实验对协议的效率进行了实证分析。结果表明，我们的安全协议在用户端非常高效，这种轻量级方案允许用户使用任何移动设备执行 kNN 查询。