論文の概要: Membrane: A Cryptographic Access Control System for Data Lakes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.08740v1
- Date: Wed, 10 Sep 2025 16:28:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.50593
- Title: Membrane: A Cryptographic Access Control System for Data Lakes
- Title（参考訳）: 膜:データレイクのための暗号アクセス制御システム
- Authors: Sam Kumar, Samyukta Yagati, Conor Power, David E. Culler, Raluca Ada Popa,
- Abstract要約: membraneは、データレイク上のデータ依存アクセス制御ビューを暗号的に強制するシステムである。
データレイクは、異なる信頼ドメインに分離され、格納されるのとは異なり、リモート攻撃に対して防御するのに十分な at-rest 暗号化を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.75566726391035
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Organizations use data lakes to store and analyze sensitive data. But hackers may compromise data lake storage to bypass access controls and access sensitive data. To address this, we propose Membrane, a system that (1) cryptographically enforces data-dependent access control views over a data lake, (2) without restricting the analytical queries data scientists can run. We observe that data lakes, unlike DBMSes, disaggregate computation and storage into separate trust domains, making at-rest encryption sufficient to defend against remote attackers targeting data lake storage, even when running analytical queries in plaintext. This leads to a new system design for Membrane that combines encryption at rest with SQL-aware encryption. Using block ciphers, a fast symmetric-key primitive with hardware acceleration in CPUs, we develop a new SQL-aware encryption protocol well-suited to at-rest encryption. Membrane adds overhead only at the start of an interactive session due to decrypting views, delaying the first query result by up to $\approx 20\times$; subsequent queries process decrypted data in plaintext, resulting in low amortized overhead.
- Abstract（参考訳）: 組織はデータレイクを使用して機密データの保存と分析を行う。
しかしハッカーは、データレイクストレージを侵害してアクセス制御をバイパスし、機密データにアクセスするかもしれない。
そこで本研究では,(1)データレイク上のデータ依存アクセス制御ビューを暗号的に強制するシステムであるMememeを提案する。
データレイクは、DBMSとは異なり、計算とストレージを別々の信頼ドメインに集約し、平文で分析クエリを実行する場合でも、データレイクストレージをターゲットとするリモート攻撃に対して、 at-rest暗号化を防御するのに十分である。
これにより、暗号化とSQLを意識した暗号化を組み合わせた新しいシステム設計が実現される。
CPUのハードウェアアクセラレーションを備えた高速対称鍵プリミティブであるブロック暗号を用いて、我々は at-rest 暗号に適した新しい SQL 対応暗号化プロトコルを開発した。
ビューの復号化によって、対話的なセッションの開始時にのみオーバーヘッドが追加され、最初のクエリ結果を$\approx 20\times$に遅延する。
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