互联网技术的快速发展推动了云计算的兴起与普及,云计算将计算和资源的动态分配作为一种服务,实现了资源的集中配置和管理,可显著地降低运维成本,提高系统的可靠性、扩展性和稳定性。NoSQL数据库以高可用性、高扩展性、支持海量数据为目标,在云计算领域被广泛应用。存储于云环境中的数据,更容易因系统漏洞或其它人为因素造成泄漏,数据所有者不能完全控制自己外包给云服务商存储的数据,因此无法依赖云服务商的访问控制,云计算环境中数据机密性保护以及高效的密文访问控制是当前云存储及数据库安全技术发展过程中需要解决的关键问题。本文主要从两个方面研究面向云平台的数据库安全防护技术。一是通过加密技术保证数据存储的安全性,同时保证在密文上的查询效率;二是结合访问控制,实现密文数据的授权访问和共享。本文的主要研究内容和创新点如下:分析了面向云平台的NoSQL数据库关键技术。研究了 NoSQL数据库功能特性和设计模型,重点分析了 MongoDB的安全机制并总结其不足之处。提出了支持密文查询的加密技术。设计保序加密机制,使密文之间的大小关系与明文之间的大小关系保持一致,数据库及其它应用系统能够直接在密文数据上进行高效的排序相关的查询。此外,提出并设计利用Lucene全文检索库对关键词和文档建立倒排索引,实现对密文进行关键词快速搜索。研究并提出了基于属性加密的访问控制技术。数据拥有者可以为不同用户生成和分发与用户属性相关的密钥,并通过控制用户对不同数据密钥的访问权限实现高效的密文数据的访问控制。最后,设计并实现了以MongoDB作为数据库原型的数据库加密系统,并对该系统进行了综合评测。测试表明,该系统有效地满足了对数据的机密性保护需求,并且实现了高效的查询。