【摘 要】
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分布式网络中的数据库存储系统以其风险分散、负载均衡、抗DDoS攻击等优势被广泛应用。然而,信息的频繁复制与更新不可避免地导致数据的篡改、伪造和丢失,给查询认证带来新的
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分布式网络中的数据库存储系统以其风险分散、负载均衡、抗DDoS攻击等优势被广泛应用。然而,信息的频繁复制与更新不可避免地导致数据的篡改、伪造和丢失,给查询认证带来新的挑战。对于关系数据库的结构化数据,如何保证查询结果的正确性,成为人们关注的重要问题。跳表、Merkle树等认证数据结构采用签名聚合降低认证代价,却无法解决复杂查询操作的认证问题,Pang等人针对各类关系查询提出了签名链方案,但是代价较高。论文分析现有方案的不足,设计了新的认证数据结构——层次哈希链,给出了层次哈希链的形式化定义,以及数据元素的查找、证据生成、验证和更新算法,并分析了该算法的复杂度,指出了决定认证代价的两个评估参数。论文以层次哈希链为基础构建了关系查询认证模型,设计了一套可扩展的面向关系数据库的查询结果认证方法,实现了关系代数中选择、投影、连接和聚集函数的查询认证。此外,论文对认证方法的安全性进行分析,证明了基于层次哈希链的关系查询认证方法能够检测出多种可能的敌手行为,从而保证了各类结构化查询执行结果的正确性。最后,本文开发了一个基于层次哈希链的关系查询认证原型系统,该系统采用B/S架构实现了对常见的SQL语句查询结果的正确性认证。研究结果表明基于层次哈希链的关系查询认证方法具有重要的理论和实际应用价值。
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