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Silca:面向云计算中外包数据库的同态加密单一缓存方法

密码学与安全 2023-06-27 v1

摘要

在云计算与外包数据库中确保敏感信息的机密性与隐私至关重要。同态加密 (HE) 通过支持对加密数据不经解密即可计算,提供了解决方案,可在维护数据机密性的同时实现安全外包。然而,HE 在查询密集型数据库中面临性能挑战。为此,我们提出两种新颖优化方法 Silca 与 SilcaZ,专为云计算中的外包数据库设计。Silca 利用单一缓存技术降低计算开销,而 SilcaZ 借助模算术运算确保单一缓存对密集型 HE 操作的适用性。我们证明了 Silca 与 SilcaZ 的语义安全性,并在 HElib 中以 CKKS 与 BGV 将其实现为 MySQL 可加载函数。基于七个真实世界数据集的广泛实验表明,相较现有 HE 方案,它们具有更优性能,缩小了将 HE 方案应用于云计算外包数据库的理论进展与实际部署之间的差距。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.14436,
  title  = {Silca: Singular Caching of Homomorphic Encryption for Outsourced Databases in Cloud Computing},
  author = {Dongfang Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14436},
  year   = {2023}
}