JP4810611B2 - 暗号化されたデータの検索 - Google Patents
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Description
図1は、本開示の主題に合致する実施形態のための例示的操作環境100を示す。操作環境100は、処理装置102、処理装置104、およびネットワーク106を含むことができる。
図2は、処理装置102、処理装置104またはその両方の処理装置を実装するために使用することができる例示的処理装置200を示す機能ブロック図である。処理装置200は、バス210、プロセッサー220、メモリー230、ROM(Read Only Memory)240、記憶装置250、入力装置260、出力装置270および通信インターフェース280を含むことができる。バス210は、処理装置200の構成要素間の通信を許可することができる。処理装置200を、単一の処理装置で処理装置102および処理装置104の両方を実装する装置として使用する実施形態では、通信インターフェース280を処理装置200の構成要素の1つとして含むことはできない。
例示的データベースシステムでは、データはテーブルに格納されると考えることができる。テーブルの1行は、ファイル中の1レコードに相当するものとすることができる。いくつかのデータベースシステムは、テーブルの列中に格納されるデータを、暗号化することができる。このようなデータベースシステムは、もしそのデータが決定論的に暗号化されたものであれば、暗号化された列のデータを検索することができる。すなわち、データベースの暗号化された列の決定論的に暗号化された暗号文に対応する特定の平文値を持つテーブルの行に対しては、検索を行うことができる。しかしながら、上述したように、決定論的な暗号化は、平文項目を、常に同一の対応する暗号文項目に暗号化する。したがって、データパターンは情報漏洩をもたらすと認識され得る可能性がある。
データベースシステムは、特定のレコードまたは行にアクセスするために、データベースの列に格納されたデータを敏速に検索するある種のインデックス手法を典型的に使用する。よく知られている1つのインデックス手法はB-treeの使用を含むが、他の実施形態では他のインデックス手法を使用することもできる。1つの実施形態では、デュプレット(Duplet)と呼ばれる新しいデータタイプを、データベースシステムのインデックス手法と共に使用することができる。デュプレットは対のデータ項目を含むことができる。例えば、デュプレットは、データベースの暗号化された列中に格納された非決定論的に暗号化された暗号文項目に対応する平文項目に基づくコード、および、非決定論的に暗号化された暗号文を含むことができ、この暗号文はデータベースの暗号化された列中に格納された非決定論的に暗号化された暗号文項目と等しいものとすることができる。非決定論的に暗号化された暗号文は、E-値と呼ぶ。
Claims (7)
- データベースシステム中の非決定論的に暗号化されたデータの検索を行う方法であって、当該方法は、記憶装置に記憶されたコンピュータ実行可能命令を処理装置が実行することによって実施され、
ユーザーによって与えられた所望の平文データ項目のためのインデックス値を決定するステップであって、
前記所望の平文データ項目および暗号鍵に基づいてMACを計算するステップと、
前記計算されたMACにハッシュ関数を用いて、前記インデックス値を決定するステップと
を含む、決定するステップと、
前記インデックス値をインデックス構造中の対応するエントリーへのアクセスに使用し、前記所望の平文データ項目に対応する非決定論的に暗号化された暗号文を含むデータベースエントリーを得るステップであって、前記インデックス構造は複数の対データ項目を含み、各対データ項目は、第1の項目と、第2の項目または前記第2の項目への参照のいずれかと、を含み、前記第1の項目は、前記暗号鍵を使用して、それぞれの平文データ項目にHMACを適用することに基づいた値を持つインデックスデータ項目であり、前記第2の項目は、前記それぞれの平文データ項目に対応する非決定論的に暗号化された暗号文である、得るステップと、
前記複数の対データ項目中の対応する1つの対データ項目の第2の項目を復号化するステップと、
前記復号化した第2の項目と前記所望の平文データ項目とを比較して、ハッシュの衝突が生じたか否かを判断するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記インデックス構造は、対応する平文データ項目のHMACに従ったそれぞれの項目に対して割り当てられた複数のハッシュバケットを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- データベースシステム中の非決定論的に暗号化されたデータの検索を実行する遠隔データベースを提供する方法であって、当該方法は、記憶装置に記憶されたコンピュータ実行可能命令を処理装置が実行することによって実施され、
ネットワークを介して要求側から、所望の平文データ項目に対応するデータベースエントリーのための前記データベースシステム中の非決定論的に暗号化されたデータを検索する遠隔要求を受け付けるステップと、
前記所望の平文データ項目および暗号鍵に基づいてコードを計算するステップと、
前記コードをインデックス構造に対するインデックスとして使用し、前記所望の平文データ項目に対応する前記データベースエントリーを得るステップであって、前記インデックス構造は、対応するハッシュ値に従ったそれぞれの項目に対する複数のハッシュバケットを含み、前記対応するハッシュ値は、対応する平文データ項目および前記暗号鍵に基づいてHMACを計算するステップと、前記計算されたHMACにハッシュ関数を用いて、前記対応するハッシュ値を生成するステップとによって決定される、得るステップと、
前記コードに対応する前記インデックス構造中のエントリーの非決定論的に暗号化された項目を復号化するステップと、
前記復号化した項目と前記所望の平文データ項目とを比較して、ハッシュの衝突が生じたか否かを判断するステップと、
前記要求側に対して、前記データベースシステムから得た前記所望の平文データ項目に対応するデータベースエントリーを含む返却データを返却するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - コードを計算する前記ステップは、HMACを計算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記インデックス構造は複数の項目をさらに含み、各項目は、少なくともデュプレットの第1の項目と、前記デュプレットの第2の項目または前記第2の項目への参照のいずれかと、を含み、前記第1の項目は、それぞれの平文データ項目に対応するコードを含み、前記第2の項目は、前記それぞれの平文データ項目に対応する非決定論的に暗号化された暗号文を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記インデックス構造はB-treeを含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- データベースシステム中の非決定論的に暗号化されたデータの検索を行う方法を処理装置に実行させるためのコンピュータ実行可能命令を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記方法は、
所望の平文データ項目および暗号鍵に基づいてMACを計算するステップと、
前記計算されたMACにハッシュ関数を用いて、前記インデックス値を決定するステップと、
前記インデックス値をインデックス構造中の対応するエントリーへのアクセスに使用し、前記所望の平文データ項目に対応する非決定論的に暗号化された暗号文を含むデータベースエントリーを得るステップであって、前記インデックス構造は複数の対データ項目を含み、各対データ項目は、第1の項目と、第2の項目または前記第2の項目への参照のいずれかと、を含み、前記第1の項目は、前記暗号鍵を使用して、それぞれの平文データ項目にHMACを適用することに基づいた値を持つインデックスデータ項目であり、前記第2の項目は、前記それぞれの平文データ項目に対応する非決定論的に暗号化された暗号文である、得るステップと、
前記インデックス値を使用して前記インデックス構造中の前記対応するエントリーの対データ項目の第2の項目を得るステップと、
前記第2の項目を復号化するステップと、
前記復号化した第2の項目と前記所望の平文データ項目とを比較して、ハッシュの衝突が生じたか否かを判断するステップと
を含むことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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