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随着信息技术的不断发展,数据库逐渐成为信息系统的核心部分并广泛应用于企业、政府、军事等各个领域。数据库的安全对于整个信息系统的安全起到至关重要的作用。数据库的安全首先要保证数据存储的安全,加密是当前解决数据存储安全的一个有效手段。但是,加密在提高数据库安全性的同时必然要影响数据库的查询效率,因此,在研究数据库加密的同时需要研究提高密文数据库查询效率的方法。同时,数据库的安全必须要考虑数据在传输过程中的安全性以及对数据进行访问的安全性。在数据经过传输或操作之后,使用数据库篡改检测技术及时发现可能遭受的攻击也是一种保证数据库安全性的有效手段。 本文致力于研究密文数据库的快速查询方法和数据库篡改检测技术。主要研究工作包括以下几个方面。 首先,本文对密文数据库系统进行了整体设计,建立了一个数据库安全应用环境,并对其中密文查询处理和数据库篡改检测两个子系统进行了系统设计。密文查询处理子系统的设计包括SQL操作处理方式,SQL语句分析时的总体分解方案及部分SQL语句(如select、from、where等子句)分解方案。针对数据库篡改检测子系统,在描述篡改检测内容之后,对不同粒度下的篡改检测进行了安全性及效率性能分析,在此基础上,设计了篡改检测子系统的流程。 然后,本文结合密文数据库的多种查询处理技术,针对SQL语句中不同谓词操作采用的不同处理技术,进行了分析比较和实验验证。并针对各种SQL操作给出了相应的优化方案,提高了密文数据库系统查询效率。 最后,本文针对一般数据库系统的基于数字水印和数字签名两种篡改检测技术进行了分析比较,给出了一种结合这两种方法的改进方法,并进行了具体的实验与分析。 实验和分析结果表明,本文提出的密文查询处理技术及数据库篡改检测技术能很好的满足数据库安全应用环境中对于密文有效查询及数据库数据完整性验证的要求,对保证数据库安全具有十分重要的意义。