9、云数据库中的隐私保护

云数据库中的隐私保护

1. 基于可信硬件的查询处理思路

在云数据库环境中，为了保障数据隐私，人们自然地想到了在可信硬件的防篡改环境中处理查询的方法。像安全协处理器或者基于现场可编程门阵列（FPGA）的安全可编程硬件就属于这类可信硬件。这些组件由云服务提供商（CSP）物理托管，它们能够访问加密密钥，并且可以对密文执行有限的查询操作。

2. TrustedDB

TrustedDB 是一个 SQL 数据库处理引擎，它利用 IBM 4764/5 加密协处理器来安全地运行自定义查询。这些协处理器提供了多种加密方案，包括高级加密标准（AES）、三重数据加密标准（3DES）、RSA、伪随机数生成和加密哈希函数等。

不过，加密协处理器在计算能力和内存容量方面存在显著限制。因此，需要在不可信主处理器（位于 CSP 处）上进行低成本的查询处理和安全协处理器内进行昂贵的计算之间进行权衡。

敏感数据只能由用户或安全协处理器进行解密和处理，只有非敏感数据以未加密的形式存储在 CSP 处。当发出查询时，查询在用户端进行加密，然后重写为一组子查询，并根据数据的敏感性在 CSP 处或安全协处理器数据库引擎中执行。最终结果会被组装起来，由安全协处理器进行加密后发送回用户。其处理流程如下：
1. 用户发出查询。
2. 在用户端对查询进行加密。
3. 将加密查询重写为子查询。
4. 根据数据敏感性选择执行位置（CSP 或安全协处理器）。
5. 执行子查询。
6. 组装最终结果。
7. 安全协处理器对结果加密。
8. 将加密结果发送回用户。

3. Cipherbase