29、云环境下外包数据库的安全保障

云环境下外包数据库的安全保障

1. 引言

云数据库服务，如亚马逊关系数据库服务（Amazon RDS）和微软 SQL Azure，对企业外包数据库极具吸引力。在云数据库服务中，会提供一个共享平台（如数据库服务器硬件和软件）来托管多个外包数据库。企业使用云数据库服务，无需在专有硬件和软件上进行大量前期投资，就能快速部署数据库，从而降低数据库管理的总体拥有成本。此外，由于云数据库服务具有可扩展性和弹性，企业能根据业务需求动态增加或减少分配给数据库的云资源。

不过，部署到云数据库服务中的数据库存在一定风险。服务提供商因对底层硬件和软件有实际控制权，有权限访问数据库，可能会意外或故意不当访问数据库，这引发了用户对外包数据库隐私的担忧。同时，云数据库服务的底层软件（如虚拟机管理程序、操作系统和数据库管理系统）可能会被攻击者攻破，导致外包数据库的隐私面临泄露风险。若数据隐私问题得不到妥善解决，云数据库服务的优势就难以充分发挥。

为保护云数据库中的数据，一种直接的方法是在存储数据前进行加密，这样服务提供商或攻击者只能访问无意义的密文。但加密后，数据库的查询效率可能会受到影响。在执行查询前解密整个数据库是不可接受的，尤其是大型数据库，解密过程会非常缓慢。而且，如果在云端进行解密，加密数据库又会变得不安全。理想情况下，应直接在加密数据库上执行查询，生成加密的查询结果，只有用户才能解密。

目前已有一些加密方案和系统用于数据库加密和查询，但为了更好地满足数据库在信息系统中的需求，还需满足以下几个要求：
- R1 ：使用数据库管理系统（DBMS）的原生操作（如 SUM 和 AVG）来支持对加密数据的操作，而非用户自定义函数，因为用户自定