15、同态加密数据库的测试与性能评估

同态加密数据库的测试与性能评估

1. 加密数据库的测试环境与工具

为了测试加密数据库和未加密数据库，开发了一个Web应用程序作为两者的前端。该Web应用程序可在未加密数据库上原生运行，也能向CryptDB代理发送请求以操作加密数据库，且应用程序本身无需进行代码更改，只需进行配置更改即可操作加密数据。

除了Web应用程序前端，还有各种工具可对加密数据库进行更深入的测试：
- sqlplus工具 ：可对加密数据库进行直接查询，但由于值是加密的，创建请求或解释结果较为困难。
- cryptdb - sqlplus脚本 ：用于对加密数据库进行部分查询，它使用CryptDB密钥和映射将用户请求转换并发送到加密数据库，并转换响应。

2. 加密数据库的评估

加密数据库的评估包括三个部分：
| 评估部分 | 评估内容 |
| ---- | ---- |
| 功能验证 | 向未加密和加密数据库发送一系列请求，比较结果。若结果相同，则确认各项功能已正确实现。 |
| 性能测试 | 先使用未加密数据库，再通过CryptDB使用加密数据库，向同一应用程序发送相同的查询序列，比较加密数据库查询的延迟和吞吐量与未加密数据库的值。 |
| 多用户访问测试 | 多个用户同时访问，确认多用户访问控制功能正常，且不会对性能产生负面影响。 |

3. 实验室设置

加密数据库的开发工作最初在单台机器上进行，仅能进行功能测试和非常有限的性能测试。为进行全面的性能测试，搭建了一个专用实验室，所需设备如下：