基于身份的格式保留加密方案的研究与应用

发布时间：2022-12-04 13:51

　　随着大数据、云计算等技术的蓬勃发展,数据的价值逐渐突显,数据安全变得尤为重要。数据脱敏技术可有效解决数据篡改等安全隐患,但传统的数据脱敏会改变数据的格式,这不仅会降低密文数据的有效使用度,而且会给数据库存储带来巨大的压力。格式保留加密是解决以上问题的有效技术之一。格式保留加密的特性为加密后的密文与明文的格式特征相同。目前,业界使用传统对称密码体制的格式保留加密实现数据脱敏,但是传统格式保留加密存在密钥管理开销高的不足。鉴于此,研究具备高效的密钥生成函数的格式保留加密方案并应用于数据脱敏环境显得尤为重要。本文基于数据脱敏和数据库存储的需求,借鉴混合加密的思想,对基于身份的格式保留加密方案进行了研究与应用探索。论文的主要工作如下:（1）提出了基于身份的格式保留加密应用于数据脱敏环境的方案。首先,方案保留了传统格式保留加密方案的特点,能够高效地保持数据完整性。同时,方案采用混合加密的方式,通过改进密钥生成函数,解决了传统格式保留加密的密钥管理问题。（2）将基于身份的格式保留加密方案应用于数据库存储系统。格式保留加密方案具有加密前后保证明文与密文格式特征相同的特殊性质,因此,该技术可以应用于数... 

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 数据脱敏技术研究现状
        1.2.2 格式保留加密技术研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 论文组织结构
    1.5 本章小结
第2章 基础知识
    2.1 公钥密码体制
        2.1.1 身份公钥密码体制
        2.1.2 无证书公钥密码体制
    2.2 数据脱敏
        2.2.1 数据脱敏定义
        2.2.2 数据脱敏模型描述
    2.3 格式保留加密
        2.3.1 格式保留加密定义
        2.3.2 格式保留加密基本方法
        2.3.3 格式保留加密模型
    2.4 本章小结
第3章 基于身份格式保留加密的数据脱敏方案
    3.1 方案定义
    3.2 安全模型
    3.3 DMIBFPE具体方案
    3.4 方案的性能分析
        3.4.1 正确性分析
        3.4.2 安全性分析
        3.4.3 效率分析
    3.5 本章小结
第4章 适于车辆信息存储系统的IB-FPE数据脱敏方案
    4.1 车辆信息存储系统中的特征数据
    4.2 日期类型IB-FPE数据脱敏方案
    4.3 身份证号码类型IB-FPE数据脱敏方案
    4.4 手机号码类型IB-FPE数据脱敏方案
    4.5 电子邮箱类型IB-FPE数据脱敏方案
    4.6 中文姓名类数据的IB-FPE脱敏方案
    4.7 混合类型数据的IB-FPE脱敏方案设计
    4.8 文件类数据的IB-FPE脱敏方案设计
    4.9 本章小结
第5章 IB-FPE车辆信息存储系统的设计与实现
    5.1 车辆信息存储系统的设计
        5.1.1 系统的结构设计
        5.1.2 系统的功能设计
        5.1.3 系统的数据库设计
    5.2 系统功能展示
        5.2.1 登录界面
        5.2.2 车辆信息管理
    5.3 针对不同类型存储信息格式保留加密算法代码实现
        5.3.1 整数格式类型
        5.3.2 英文格式数据
        5.3.3 日期格式数据
        5.3.4 电子邮件格式数据
        5.3.5 混合类型格式数据
    5.4 本章小结
结论
参考文献
主要符号对照表
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于格式保留的敏感信息加密方案[J]. 张玉磊,骆广萍,张永洁,张雪微,刘祥震,王彩芬.  计算机工程与科学. 2020(02)
[2]基于机器学习的数据脱敏系统研究与设计[J]. 蒙杨.  电子技术与软件工程. 2019(23)
[3]大数据安全与敏感数据保护技术应用实践[J]. 王晓周,乔喆,白雪,王馨裕.  电信工程技术与标准化. 2019(11)
[4]基于身份的车载网批量匿名认证方案研究[J]. 宋成,顾心安,王磊,刘志中,闫玺玺.  北京邮电大学学报. 2019(05)
[5]基于身份标识的特殊数字签名方案及其应用[J]. 左黎明,陈兰兰.  计算机科学. 2020(01)
[6]数据脱敏系统的研究与实现[J]. 叶水勇.  电力信息与通信技术. 2019(06)
[7]SM4-FPE:基于SM4的数字型数据保留格式加密算法[J]. 陈佳,彭长根,樊玫玫,丁红发,赵园园.  小型微型计算机系统. 2019(06)
[8]高效的基于身份RSA多重数字签名[J]. 张键红,肖晗,王继林.  小型微型计算机系统. 2018(09)
[9]可证安全的传统公钥密码-无证书公钥密码异构聚合签密方案[J]. 张玉磊,王欢,马彦丽,刘文静,王彩芬.  电子与信息学报. 2018(05)
[10]一种基于保形加密的大数据脱敏系统实现及评估[J]. 卞超轶,朱少敏,周涛.  电信科学. 2017(03)

博士论文
[1]保留格式加密技术应用研究[D]. 李敏.南开大学 2012

硕士论文
[1]基于身份的签名[D]. 张辰晨.西安电子科技大学 2019
[2]智能数据脱敏中间件的设计与实现[D]. 吴梦昌.兰州大学 2019
[3]基于保留格式加密的数据属性保留技术研究[D]. 王凯悦.北京邮电大学 2019
[4]大规模集群异常状态检测与数据脱敏技术研究与实现[D]. 邱岳.北京邮电大学 2018
[5]面向大数据发布的保留格式加密技术研究[D]. 张百惠.北京邮电大学 2018
[6]多类型数据保留格式加密技术的研究与实现[D]. 王鹏.北京邮电大学 2017



本文编号：3708385