CryptDB: डेटाबेस में जानकारी को डिक्रिप्ट किए बिना प्रोसेसिंग करना

MIT के शोधकर्ताओं ने CryptDB DBMS की शुरुआत की, जो SQL डेटाबेस में खोज, सॉर्टिंग, गणितीय कार्यों आदि के लिए कुशलतापूर्वक सर्विसिंग क्वेरियों के लिए सक्षम है - बिना डेटाबेस रिकॉर्ड को डिक्रिप्ट किए। हालांकि यह इस तरह का पहला विकास नहीं है, अभूतपूर्व प्रदर्शन के लिए धन्यवाद, विशेषज्ञ क्रिप्टीडीबी को पहला मानते हैं जो वास्तव में व्यावहारिक उपयोग के लिए उपयुक्त है। यह माना जाता है कि इस तरह के विकास क्लाउड स्टोरेज सिस्टम में एप्लिकेशन पा सकते हैं जिन्हें विशेष रूप से क्रिप्टोग्राफिक सुरक्षा की आवश्यकता होती है।


^{CryptDB वास्तुकला}

क्रिप्टीडीबी में लागू दृष्टिकोण को पूर्ण होमोमोर्फिक एन्क्रिप्शन कहा जाता है। आईबीएम रिसर्च के क्रिप्टोग्राफर क्रेग जेंट्री ने 2009 में DBMS के लिए पहला पूरी तरह से होमोमोर्फिक मॉडल का प्रस्ताव रखा , यह एक ही समय में गुणन और इसके अतिरिक्त संचालन के लिए होमोमोर्फिक है, जो किसी भी गणितीय कार्य को व्यक्त करना संभव बनाता है। सच है, एक समस्या थी: एक नियमित डीबीएमएस की तुलना में संचालन की गति लगभग एक खरब गुना बढ़ गई।

दूसरी ओर, CryptDB MySQL की तुलना में SQL डेटाबेस में अधिकांश ऑपरेशन की गति को केवल 15-26% तक कम कर देता है।



एमआईटी शोधकर्ताओं ने प्रदर्शन को सर्वोच्च प्राथमिकता के रूप में रखा, इसलिए उन्होंने अपनी परियोजना में विभिन्न एल्गोरिदम का उपयोग किया, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट कार्य के साथ सबसे अच्छा मुकाबला करता है। उदाहरण के लिए, RSA का उपयोग एन्क्रिप्टेड डेटा गुणन संचालन के लिए किया जाता है, और Paillier का उपयोग परिवर्धन के लिए किया जाता है। तुलना और छँटाई के लिए, अन्य योजनाओं का उपयोग किया जाता है।

दरअसल, क्रिप्टीडीबी का सबसे नवीन हिस्सा प्रदर्शन के प्रकार के आधार पर, मक्खी पर विभिन्न क्रिप्टोग्राफिक योजनाओं के बीच स्विच करने की क्षमता है। यह "प्याज" मल्टी-स्टेज एन्क्रिप्शन के कारण महसूस किया जाता है, जब विभिन्न एल्गोरिदम द्वारा डेटा को कई परतों में एन्क्रिप्ट किया जाता है। प्रत्येक परत की अपनी कुंजी है और समर्थित कार्यों की सूची है। सबसे विश्वसनीय एल्गोरिदम का उपयोग निचली परत पर किया जाता है, और ऊपरी परतों में संचालन निचली परतों को डिकोड किए बिना संभव है।



दुर्भाग्य से, CryptDB की कुछ सीमाएँ हैं। उदाहरण के लिए, यह सिस्टम वर्गमूल की गणना करने में सक्षम नहीं है और रिकॉर्ड के साथ कुछ अन्य आवश्यक संचालन का समर्थन नहीं करता है। इसके अलावा, ऊपरी परतों को डिक्रिप्ट करते समय, सिस्टम संभावित हमलावर को डेटाबेस रिकॉर्ड की कुछ विशेषताएं देता है। लेकिन ये व्यावहारिक दोषों की तुलना में अधिक सैद्धांतिक हैं। एक प्रकाशित वैज्ञानिक कार्य में, डेवलपर्स ने सरल उपयोग के मामलों पर प्रणाली का मूल्यांकन किया: phpBB मंच के लिए एक डेटाबेस और विश्वविद्यालय में एक प्रशिक्षण वेब अनुप्रयोग के लिए एक डेटाबेस। उनके अनुसार, इन मामलों में CryptDB आवश्यक संचालन के बारे में 99.5% करता है और कोई भी निजी जानकारी जारी नहीं करता है।


^{CryptDB का उपयोग करके phpBB फोरम निजी संदेश पोस्टिंग योजना यह सुनिश्चित करती है कि केवल प्रेषक और रिसीवर संदेश देख सकते हैं। यदि एक संभावित हमलावर लाभ मंच पर नियंत्रण करता है, तो केवल खुले सत्र वाले निजी उपयोगकर्ता निजी संदेश देखेंगे।}

CryptDB: एन्क्रिप्टेड क्वेरी प्रसंस्करण के साथ गोपनीयता की रक्षा करना। रालुका अडा पोपा, कैथरीन एमएस रेडफील्ड, निकोलई ज़ेल्डोविच, हरि बालाकृष्णन एमआईटी सीएसटेल

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