MongoDB数据库加密系统的研究与实现

发布时间：2017-09-23 10:12

  本文关键词：MongoDB数据库加密系统的研究与实现

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【摘要】：随着计算机技术的不断发展,计算机在每个行业和领域都在起着至关重要的作用,我们的生活无时无刻都离不开计算机,现在很多行业都把计算机应用在日常的业务当中,随着网络的发展,每个人每个单位每天都会在互联网上传送或是接收信息,这些传送和接收的信息会存放在数据库中,这些信息很多都是机密的,这些机密的信息都不想被外人知道的,再加上现在人们对自己的私隐越来越重视,这就需要保证信息不被泄露,保证机密信息的安全也就是要保证数据库的安全,数据库加密技术是保护数据库安全的最后一道防线,现在也是保护数据库安全的一种有效方法,这个方法也受到了广泛的关注,本文所要研究的问题就是数据库加密技术。数据库加密技术是将数据库里的数据进行加密处理,使得重要的数据信息在数据库里以密文的形式存储,即使数据库受到了攻击,也能够有效的保证数据不会被泄露,这样就可以保证数据库的安全性,一些大型的数据库管理系统软件已经提供了一些简单的数据加密功能,不过加密性能有一定的限制,在使用数据库管理系统本身的加密方法来加密数据的时候,使得数据在不同的数据库管理系统中很难移植。本文研究的数据库加密技术是在数据库的外围即服务器端设计一个加密系统,来保护数据库的安全。随着Web2.0的出现,使得传统的关系型数据库系统的一些功能受到了约束,为了解决这一问题,一种新型的数据库-非关系型数据库应运而生,本文研究的数据库加密技术是在非关系型数据库MongoDB上进行研究的,本文在MongoDB的外围设计了一个加密系统,实现数据库的加密保护。本文首先介绍了数据库加密技术研究的背景和国内外研究现状,讨论了数据库加密技术的必要性。其次介绍了数据库加密技术的相关理论知识,包括加密层次和加密粒度的选择、密钥的管理工作等。再次介绍了数据加密的有关知识,本文通过对IDEA算法和NTRU算法进行讨论和分析,采用把两种算法结合应用,用IDEA算法加密用户的数据信息,用NTRU算法加密IDEA产生的密钥,构建了一个混合加密系统,实现了保密用户的数据同时也保护了用户的加密密钥。从次提出了一种数据库加密系统的设计方案,把加密系统分为五个逻辑模块,分别是密钥储存模块,密钥引擎模块,密钥信息模块,密钥管理模块和数据储存模块,对这几个模块进行了分析,最后对设计的加密系统编程实现,借助了医院信息管理系统对加密系统的功能做了测试,证实了系统是有效的。
【关键词】：数据库加密技术 MongoDB 混合加密系统
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.13;TP309.7
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 论文内容和结构12-13
• 第2章 数据库安全和数据加密13-24
• 2.1 数据库安全概述13-15
• 2.1.1 数据库安全需求14
• 2.1.2 数据库安全机制14-15
• 2.2 数据库攻击方法15-16
• 2.3 NoSQL-MoNGDB概述16-19
• 2.3.1 NoSQL数据库16-17
• 2.3.2 MongDB数据库17-19
• 2.4 数据加密技术19-23
• 2.4.1 对称密钥体制19-21
• 2.4.2 非对称密钥体制21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 加密系统技术和算法选择24-39
• 3.1 数据库加密的层次24-25
• 3.2 数据库加密的粒度25-26
• 3.3 数据库加密密钥26-27
• 3.4 数据库加密限制27-28
• 3.5 数据库加密算法28-38
• 3.5.1 IDEA算法28-32
• 3.5.2 IDEA算法的改进32-35
• 3.5.3 NTRU算法35-37
• 3.5.4 混合加密方法37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第4章 加密系统模型设计39-48
• 4.1 数据库加密系统基础模型39-40
• 4.1.1 C/S系统结构39
• 4.1.2 加密系统的系统结构39-40
• 4.2 数据库加密系统的逻辑模块设计40-44
• 4.2.1 密钥引擎模块41-42
• 4.2.2 密钥管理模块42-43
• 4.2.3 密钥信息模块43-44
• 4.3 密钥设计原则44-47
• 4.3.1 密钥源45-46
• 4.3.2 密钥周期46
• 4.3.3 密钥长度和加密强度46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 数据库加密系统的实现48-58
• 5.1 用户管理模块的实现49-51
• 5.2 数据库服务层实现51-54
• 5.2.1 敏感数据加密保护51-53
• 5.2.2 数据库加/解密引擎模块53-54
• 5.3 加密系统测试54-56
• 5.3.1 用户登录的测试54-55
• 5.3.2 数据加密和解密的测试55-56
• 5.4 安全性分析56-57
• 5.5 本章小结57-58
• 第6章 结束语58-59
• 参考文献59-61
• 作者简介及在学期间取得的科研成果61-62
• 致谢62

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本文编号：904659