密态等值查询属于密态数据库第一阶段方案,但是遵从密态数据库总体架构。
密态数据库的总体架构示意图如下图所示。密态数据库的完整形态包括密码学方案和软硬结合方案。
图8 密态数据库总体架构
由于密态等值查询仅涉及到软件部分,仅需集成密态数据库总体架构的软件部分,其总体实现方案如下图所示。
图9 密态等值查询总体方案
从总体流程上来看,数据在客户端完成加密,以密文形式发送到GaussDB Kernel数据库服务侧,即需要在客户端构建加解密模块。
加解密模块依赖密钥管理模块,密钥管理模块生成根密钥(RK, Root Key)和客户端主密钥(CMK,Client Master Key),有了CMK,可以通过SQL语法定义列加密密钥(CEK,Column Encryption Key)。
其中,CMK由RK加密后保存在密钥存储文件(KSF,Key Store File)中,与RK一起由KeyTool统一管理;CEK则由CMK加密后存储在服务端,加密算法使用AES128和AES256。
按照原有明文格式发送至服务端。当查询任务发起后,客户端需要对当前的Query进行解析,如果查询语句中涉及加密列,则对对应的列参数(加密列关联参数)也要进行加密(这里说的加密均需要为确定性加密,否则无法支持对应的查询);如果查询语句中不涉及加密列,则