基于分塊混淆的SaaS隱私保護優(yōu)化機制研究.pdf

1、SaaS（software as a service）應(yīng)用以單實例-多租賃的軟件交付特點實現(xiàn)了低費用、規(guī)模效益的商業(yè)運營模式。這種運營模式，不僅為租戶提供操作和管理上的便利，而且還可以讓不同的租戶按需定制自己所需的應(yīng)用和服務(wù)，按租賃時間支付相應(yīng)的費用，倍受人們的青睞。然而，在這種模式下，數(shù)據(jù)的存儲和處理都發(fā)生在非完全可信的云端，這使得租戶的隱私數(shù)據(jù)脫離了租戶的直接控制，從而增加了隱私泄露的風(fēng)險。
　　目前，針對云端數(shù)據(jù)的隱私保護方

2、法主要包括數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)匿名等，雖然這些方法可以在一定程度上實現(xiàn)數(shù)據(jù)隱私保護，但是它們并不能滿足SaaS應(yīng)用的需求，因此在前期研究工作中，我們提出了一種基于分塊混淆的隱私保護方法，實現(xiàn)了面向SaaS應(yīng)用的隱私保護。然而該方法并沒有考慮到租戶對于隱私保護的影響，例如當租戶頻繁操作數(shù)據(jù)的時候，底層的數(shù)據(jù)分布均衡狀態(tài)將會被破壞，數(shù)據(jù)塊間的關(guān)聯(lián)關(guān)系也隨之被暴漏出來;當租戶的隱私需求變化時，數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲位置等，都將會被改變，導(dǎo)致原有的隱私

3、保護策略不在滿足當前的需求;此外，該方法也不能較好地向租戶展示隱私保護效果。因此本文基于分塊混淆技術(shù)，對上述問題進行了深入研究:
　　1.提出一種基于分塊混淆的數(shù)據(jù)關(guān)系隱藏模型。首先根據(jù)L-K均衡，泛化包含隱私屬性的數(shù)據(jù)操作，防止通過某次數(shù)據(jù)操作而獲取到租戶的數(shù)據(jù)信息;其次采用偽造數(shù)據(jù)生成和替換策略，實現(xiàn)在數(shù)據(jù)變化時，不打破原有的數(shù)據(jù)分布均衡狀態(tài)，并且保證每次數(shù)據(jù)操作對所被涉及到的數(shù)據(jù)塊都產(chǎn)生不同的結(jié)果，進而隱藏數(shù)據(jù)塊間的關(guān)聯(lián)關(guān)系

4、;最后為了防止攻擊者從SQL操作日志中，獲取到數(shù)據(jù)塊間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，采用通過向SQL操作日志中添加虛擬操作的方式混淆日志信息，實現(xiàn)日志層面的數(shù)據(jù)關(guān)系隱藏和隱私保護。
　　2.提出一種基于分割重組的隱私保護策略調(diào)整機制。首先根據(jù)租戶提出的隱私調(diào)整需求，對原隱私保護策略中的數(shù)據(jù)塊進行拆分，將違背隱私需求的數(shù)據(jù)塊基于少動性原則，分割成多個子數(shù)據(jù)塊;其次把不違背隱私需求的數(shù)據(jù)塊重新組合起來;再次從混有原有數(shù)據(jù)塊和重新組合后的數(shù)據(jù)塊集合中，挑

5、選出包含所有數(shù)據(jù)屬性的數(shù)據(jù)塊組合，作為隱私保護調(diào)整策略;最后綜合考慮調(diào)整策略對系統(tǒng)性能、負載能力和數(shù)據(jù)隱私保護效果等方面的影響，通過基于全局最優(yōu)隱私保護策略選擇算法，篩選出一條最優(yōu)的隱私保護調(diào)整策略。
　　3.提出一種基于德爾熵值法的隱私保護模糊綜合評價機制。首先提出一種基于概率統(tǒng)計的隱私保護層次分析模型，通過兩階段的回溯層次分析模型得到隱私評價指標值以及相關(guān)的評價參數(shù)值;然后建立一種基于德爾熵值法的隱私保護模糊綜合評價模型，該模