정보과학회논문지 (Journal of KIISE)
Current Result Document :
| 한글제목(Korean Title) |
데이터 접근 패턴 은닉을 지원하는 암호화 인덱스 기반 kNN 질의처리 알고리즘 |
| 영문제목(English Title) |
kNN Query Processing Algorithm based on the Encrypted Index for Hiding Data Access Patterns |
| 저자(Author) |
김형일
김형진
신영성
장재우
Hyeong-Il Kim
Hyeong-Jin Kim
Youngsung Shin
Jae-wo
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| 원문수록처(Citation) |
VOL 43 NO. 12 PP. 1437 ~ 1457 (2016. 12) |
한글내용
(Korean Abstract) |
데이터베이스 아웃소싱 환경에서, 클라우드는 인증된 사용자에게 아웃소싱된 데이터베이스를 기반으로 질의 서비스를 제공한다. 그러나 금융, 의료 정보와 같은 민감한 데이터는 클라우드에 아웃소싱 되기 전에 암호화되어야 한다. 한편, kNN 질의는 다양한 분야에서 폭넓게 사용되는 대표적인 질의 타입이며, kNN 질의 결과는 사용자의 관심사 및 선호도와 밀접하게 연관된다. 따라서 데이터 보호와 질의 보호를 동시에 고려하는 kNN 질의 처리 알고리즘에 대한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 기존 연구는 높은 연산 비용이 요구되거나, 탐색한 인덱스의 노드 및 반환된 질의 결과가 드러나기 때문에 데이터접근 패턴이 노출되는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 암호화 데이터베이스 상에서의 kNN 질의처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 데이터 보호 및 질의 보호를 지원한다. 또한, 제안하는 알고리즘은 데이터 접근 패턴을 보호하는 동시에 효율적인 질의처리를 지원한다. 이를 위해, 데이터 접근 패턴 노출 없이 데이터 필터링을 지원하는 암호화 인덱스 탐색 기법을 제안한다. 성능 분석을 통해, 제안하는 알고리즘이 기존 기법에 비해 질의처리 시간 측면에서 우수한 성능을 보임을 검증한다.
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영문내용
(English Abstract) |
In outsourced databases, the cloud provides an authorized user with querying services on the outsourced database. However, sensitive data, such as financial or medical records, should be encrypted before being outsourced to the cloud. Meanwhile, k-Nearest Neighbor (kNN) query is the typical query type which is widely used in many fields and the result of the kNN query is closely related to the interest and preference of the user. Therefore, studies on secure kNN query processing algorithms that preserve both the data privacy and the query privacy have been proposed. However, existing algorithms either suffer from high computation cost or leak data access patterns because retrieved index nodes and query results are disclosed. To solve these problems, in this paper we propose a new kNN query processing algorithm on the encrypted database. Our algorithm preserves both data privacy and query privacy. It also hides data access patterns while supporting efficient query processing. To achieve this, we devise an encrypted index search scheme which can perform data filtering without revealing data access patterns. Through the performance analysis, we verify that our proposed algorithm shows better performance than the existing algorithms in terms of query processing times.
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| 키워드(Keyword) |
데이터베이스아웃소싱
데이터베이스암호화
암호화인덱스구조
암호화kNN 질의처리알 고리즘
데이터접근패턴
database outsourcing
database encryption
encrypted index structure
encrypted kNN query processing algorithm
data access pattern
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