17、外包数据库查询认证方案：RDAS1与RDAS2解析

外包数据库查询认证方案：RDAS1与RDAS2解析

在云计算时代，数据外包存储和处理成为企业常见的选择。然而，将数据委托给不可信的第三方服务器带来了新的安全挑战，尤其是在查询处理的正确性和完整性方面。本文将介绍一种用于外包数据库的认证查询处理方案，包括通用的关系数据库认证方案（RDAS）以及具体的RDAS1方案，并分析其安全性。

1. 背景与问题提出

云计算为企业管理、分发和共享信息带来了变革，数据库即服务（DAS）模式允许客户将数据存储和维护委托给第三方服务器。但这种模式也带来了安全问题，客户主要关注两个方面：一是数据隐私，二是服务器响应查询的正确性。

以员工数据库为例，客户查询 “SELECT * FROM R1 WHERE Gender = ’M’ OR Level = ’L2’”，正确响应应包含三个元组。但服务器可能给出错误或不完整的结果：
- 错误结果 ：修改元组内容或添加不属于原关系的额外元组。
- 不完整结果 ：删除部分有效结果。

2. 相关工作

• 基于树的认证结构 ：如Merkeley哈希树及其变体，通信和验证成本合理，但服务器端存储需求大，且主要适用于范围查询。
• 签名方案 ：包括聚合签名和链签名，聚合签名可降低通信成本，链签名可能无需专门的数据结构。

3. 本文贡献

提出一种新的查询认证方案，不使用专门的数据结构解决完整性问题，而是使用位图索引和安全消息认证