論文の概要: Enc2DB: A Hybrid and Adaptive Encrypted Query Processing Framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06819v1
- Date: Wed, 10 Apr 2024 08:11:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-11 15:10:01.518349
- Title: Enc2DB: A Hybrid and Adaptive Encrypted Query Processing Framework
- Title（参考訳）: Enc2DB: ハイブリッドで適応的な暗号化クエリ処理フレームワーク
- Authors: Hui Li, Jingwen Shi, Qi Tian, Zheng Li, Yan Fu, Bingqing Shen, Yaofeng Tu,
- Abstract要約: 本稿では,新しいセキュアデータベースシステムであるEnc2DBを紹介する。
本稿では,マイクロベンチマークテストと自己適応型モードスイッチ戦略を提案し,与えられたクエリに応答する最適な実行パス(暗号やTEE)を選択する。
また、クエリ処理を高速化するために、ネイティブコストモデルやクエリと互換性のある暗号文インデックスを設計、実装する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.11111145443189
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: As cloud computing gains traction, data owners are outsourcing their data to cloud service providers (CSPs) for Database Service (DBaaS), bringing in a deviation of data ownership and usage, and intensifying privacy concerns, especially with potential breaches by hackers or CSP insiders. To address that, encrypted database services propose encrypting every tuple and query statement before submitting to the CSP, ensuring data confidentiality when the CSP is honest-but-curious, or even compromised. Existing solutions either employ property preserving cryptography schemes, which can perform certain operations over ciphertext without decrypting the data over the CSP, or utilize trusted execution environment (TEE) to safeguard data and computations from the CSP. Based on these efforts, we introduce Enc2DB, a novel secure database system, following a hybrid strategy on PostgreSQL and openGauss. We present a micro-benchmarking test and self-adaptive mode switch strategy that can dynamically choose the best execution path (cryptography or TEE) to answer a given query. Besides, we also design and implement a ciphertext index compatible with native cost model and query optimizers to accelerate query processing. Empirical study over TPC-C test justifies that Enc2DB outperforms pure TEE and cryptography solutions, and our ciphertext index implementation also outperforms the state-of-the-art cryptographic-based system.
- Abstract（参考訳）: クラウドコンピューティングが普及するにつれて、データ所有者はデータをデータベースサービス(DBaaS)用のクラウドサービスプロバイダ(CSP)にアウトソーシングし、データの所有と使用の偏りをもたらし、特にハッカーやCSPインサイダーによる潜在的侵害によるプライバシー上の懸念を強めている。
これを解決するために、暗号化されたデータベースサービスは、CSPに送信する前にすべてのタプルとクエリステートメントを暗号化することを提案し、CSPが誠実だが正確である場合や、妥協された場合のデータの機密性を保証する。
既存のソリューションでは、CSP上のデータを復号することなく暗号文上で特定の操作を実行できるプロパティ保存暗号スキームを使用しているか、CSPからデータや計算を保護するために信頼できる実行環境(TEE)を利用している。
これらの取り組みに基づいて、PostgreSQLとopenGaussのハイブリッド戦略に従って、新しいセキュアデータベースシステムであるEnc2DBを紹介します。
本稿では,マイクロベンチマークテストと自己適応型モードスイッチ戦略を提案し,与えられたクエリに応答する最適な実行パス(暗号やTEE)を動的に選択する。
また,クエリ処理を高速化するために,ネイティブコストモデルやクエリオプティマイザと互換性のある暗号文インデックスを設計,実装する。
TPC-Cテストに関する実証研究は、Enc2DBが純粋なTEEや暗号ソリューションより優れており、我々の暗号インデックスの実装も最先端の暗号ベースのシステムより優れていることを正当化している。
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