Parallel query execution over encrypted data in database-as-a-service (DaaS)

doi:10.1007/s11227-019-02831-8

2019-04-01

PRE

Awais Ahmad

Mudassar Ahmad

Muhammad Asif Habib *

DOI：10.1007/s11227-019-02831-8

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数据库即服务的主要挑战在于数据的安全性和隐私性，因为服务提供商通常不被认为是可信赖的。因此，数据在存入数据库前必须进行加密。另一个挑战是加密算法在运行时部署会导致性能下降。此外，通过互联网的连接增加了更多延迟。为解决这一问题，我们提出了使用多线程技术（最多6个线程）的并行查询执行方法。我们进行了最多1000,000（100万）条加密记录的实验。我们的结果非常具有前景。对于数据加密/解密，我们使用了256位分组长度的高级加密标准。我们根据文献中提出的并行计算方法（Ho等人，2017年国际机器学习与软计算会议论文集，第47-52页）设计了我们的方法。我们将结果与当前最先进的算法进行了比较。当前最先进的算法最多在10,120条加密记录上执行实验，使用2个线程耗时约1000毫秒。而提出的这种方法被证明是卓越的，成功执行了在100,000条加密记录上进行的实验。使用6个线程时仅耗时507毫秒，即使使用2个线程也仅需994毫秒，因此所提出的方法的效率和可扩展性均优于当前最先进的算法。

Keyword:

Database-as-a-service (DaaS)

Outsourced database

Querying encrypted data

Parallel processing

Multithreading in DaaS