Semi-ShuffledBF :ブルームフィルタを用いた安全かつより高速なプライバシ保護検索手法の提案

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  • Semi-ShuffledBF :Performance Improvement of a Privacy-Preserving Query Method for a DaaS Model Using a Bloom filter

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抄録

DaaS （Database as a Service） において，ユーザはインターネット上の第三者が管理するデータベースのサービスをネットワーク経由で利用することができる．このような環境では，ユーザがデータ管理者から機密情報を守ることが困難となる．この問題に対し，我々は先行研究において 「ブルームフィルタを用いたスキーマ情報を隠蔽するプライバシ保護検索手法」 を提案した．この手法では，各タプルに対して問合せ用のブルームフィルタを生成し，タプル毎にキーを用いてブルームフィルタのビット列をシャッフルする （ShuffledBF）．これにより，ビットパターンの漏えいを防ぐことが可能となる．その反面，問合せの際，各タプル毎にハッシュ関数を適用してシャッフルしたビット列を復元する必要があり，タプル数に比例した処理時間がかかってしまうという問題があった．一方，ブルームフィルタのシャッフルを行わない （Non-ShuffledBF） 場合，ビットパターンの推測が可能となりセキュリティ上問題がある．そこで我々は，問合せの第 1 段階の絞り込みに Non-ShuffledBF を用い，第 2 段階の絞り込みに ShuffledBF を用いるハイブリッドな手法 Semi-ShuffledBF を提案する．In database-as-a-service, users can utilize a database service that is maintained by third parties via the Internet. In such an environment, it becomes difficult for the user to hide confidential information from the data administrator. To solve this problem, we previously proposed "Privacy-Preserving Query Method Hiding Schema Information Using a Bloom filter." With this method (ShuffledBF), we generate a Bloom filter for the queries of each tuple and shuffle bit sequence by using the key in each tuple. In this way, it is possible to prevent the leakage of bit patterns. On the other hand, it is problematic that the time required is proportional to the number of tuples processed, because we must restore the shuffled bit sequence by applying a hash function to each tuple when we run the query. While, in contrast, the case of a Non-Shuffled Bloom filter(Non-ShuffledBF) has a security problem. Therefore, we propose a hybrid technique called Semi-ShuffledBF that consists of two steps: 1) Non-ShuffledBF and 2) ShuffledBF.

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詳細情報 詳細情報について

  • CRID
    1573668926827504512
  • NII論文ID
    110008606661
  • NII書誌ID
    AN10505667
  • 本文言語コード
    en
  • データソース種別
    • CiNii Articles

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