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数据动态脱敏技术的研究与应用

数据动态脱敏技术的研究与应用

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作者：李锐北京交通大学

学位级别：硕士

随着互联网和大数据技术的发展,越来越多的个人信息被收集、存储和分析,造成隐私数据泄露风险与日俱增。数据脱敏技术能够通过对数据进行变形处理,从而保证个人敏感信息无法被识别,达到隐私保护的目的。比起专用性强的静态脱敏,动态脱... 详细信息

随着互联网和大数据技术的发展,越来越多的个人信息被收集、存储和分析,造成隐私数据泄露风险与日俱增。数据脱敏技术能够通过对数据进行变形处理,从而保证个人敏感信息无法被识别,达到隐私保护的目的。比起专用性强的静态脱敏,动态脱敏能够在不改变原始数据的前提下,根据权限为外部访问者实时地提供不同的脱敏结果,其可扩展性更广。动态数据脱敏效果的核心在于脱敏算法的设计。传统脱敏算法削弱了特征数据的实用价值和可读性,基于匿名化的脱敏算法又容易遭受相似性攻击,无法保证安全性。对此,论文开展了关于脱敏算法和动态脱敏技术的研究。论文的主要研究成果如下:(1)针对大多数匿名隐私保护算法无法防御相似性攻击的问题,设计了基于最大相异度聚类的个性化(,6),(9)-匿名隐私保护算法。该算法针对敏感属性定义了语义相似组的概念,划分属性相异的度量范围,通过限制等价类中语义相似组的个数来防御相似性攻击。另外还为其设计了不同的频率约束,以满足匿名算法的个性化需求。实验表明该算法可以用比基于普通聚类的6)-匿名算法更小的时间代价,降低50%以上的信息损失量,提高了数据可用性。(2)针对传统脱敏方案中人工识别敏感属性主观性强、效率低下的问题以及多种类型特征数据脱敏后无法保留结构特征的问题,设计了针对结构化数据集的自适应脱敏方案。该方案将层次分析法和聚类算法相结合,通过衡量属性的敏感度,划分敏感和非敏感属性集。此外,该方案还针对多种类型的特征数据设计了基于结构分段的保留格式加密算法,采用分段处理加密的思想使其脱敏后仍保留原有的特殊结构,有效提高了数据的实用价值。比起原保留格式加密算法只适用数值型数据,改进算法适用性更强,数值型和字符型特征数据均可应用。(3)针对传统动态脱敏技术架构不能实现用户-应用-数据三层关联的问题,设计了基于双代理的动态脱敏方案。该方案在原架构的基础上增加了HTTP代理,通过利用浏览器客户端与服务端之间的会话号(session ID)为My SQL代理提供判断访问用户身份的依据,无需修改业务系统就实现了细粒度脱敏,解决了传统动态脱敏架构无法获得应用层用户权限的缺点。最后在该方案的基础上实现了适配My SQL数据库的动态脱敏系统,其中的脱敏策略配置了上述提出的算法和方案,达到实时脱敏的目的。

关键词：动态数据脱敏个性化匿名隐私保护模型聚类敏感数据识别保留格式加密 mysql代理

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