可信密态数据库研究进展与应用实践.pptx

可 信 密 态 数 据 库 研 究 进 展 与 应 用 实 践; 01 下一代数据库安全可信体系;;;; 机密性 真实性 流通性 合规性 ……; 安全上云：为用户数据提供安全可信、隐私保护基础能力 (保证用户云上数据的机密性、完整性、真实性、审计性); AccountID; 口 可信存储能力 ? 防篡改： 校验数据是否存在且未被篡改 ? 可追溯： 校验数据更新删除的完整过程 ? 不可抵赖：校验数据操作的用户与时间 ? 法律效力：国家级三方可信机构锚定 口 应用场景 ? 证明数据库存储内容真实可信 ? 例：交易记录,合同档案的可信存储与举证 ? 证明数据的变更过程真实可信 ? 例：物/车联网设备数据的可信分析与举证 ? 证明操作的用户与时间真实可信 ? 例：供应链,物流配送的可信追溯与举证 ? 提供单一可信数据源服务 ? 例： 多方融合计算,数据流转; 02 全密态数据库研究进展;;; 密码学方案与技术局限 口 密码学方案 ? 同态加密(Homophonic Encryption) – 支持密文上的数值计算(加法/乘法) ? HE(x) ⊕ HE(y) = HE(x + y) ? HE(x) ? HE(y) = HE(x × y) ? 保序加密(Order Preserving Encryption) – 支持密文上的数值比较 ? OPE(x) OPE(y) iff x y ? 可有哪些信誉好的足球投注网站加密(Searchable Encryption) – 支持密文数据集上的数据检索; 口 安全功能 (Enclave) ? Isolation – 执行环境隔离 ? 提供内存加密、上下文切换保护、非法访问拦截等 ? Attestation – 真实身份验证 ? 可验证Enclave及其加载代码(*.signed.so)的真实性 ? Sealing – 外存数据加密 ? 保证只有当前Enclave可以读取写到外存的内部数据 口 技术局限 ? 功能 – 不支持系统调用 (系统不可信); 信息泄露 实现端到端加密后并不意味着 数据是绝对安全的 口 系统元数据存在信息泄露 口 数据访问模式存在信息泄露 口 数据量与消息长度存在信息 泄露 口 ……; 案例; 领域首创研究成果 VLDB’21 - Building Enclave-Native Storage Engine for Practical Encrypted Databases; 03 全密态数据库产品落地; 口 是否兼容现有数据库产品？ ? 是否支持存量业务？ ? 如何成为所有数据库产品的通用能力？ 口 如何实现业务接入迁移？ ? 如何实现“业务0修改”？ ? 是否兼容数据库生态工具？ 口 如何支持与不同TEE技术兼容？ ? 如何处理不同的安全模型可用资源？ ? Intel SGX、神盾卡、 AMD SEV、ARM TrustZone等; 口 数据库生态兼容性 ? 【独立组件】 与分布式架构、跨域高可用、 存储计算分离等技术高度兼容 ? 【生态工具】 支持数据迁移 (DTS)、备份 (DBS) 等，可支持“应用0改造”迁移 口 跨平台密态计算能力 ? 支持Intel SGX (x86架构) ? 支持自研密态计算硬件(x86/ARM架构); // connect to DB server Connection con = DriverManager.getConnection(jdbc:XXX, “user1, “user1); // initiate EncDB SDK and send ROOT_KEY to enclave via RA EncdbSDK sdk(con, ROOT_KEY); String selectSQL = SELECT NAME,DOB FROM USER_PROFILE WHERE ID = ?; PreparedStatement stat = con.prepareStatement(sql); preparedStatement.set(1, sdk.encrypt(1001)); ResultSet rs = preparedStatement.executeQuery(selectSQL); String name = sdk.decrypt(rs.get(NAME)); String dob = sdk.decrypt(rs.get(DOB));; Connection conn = DriverManager.getC