[发明专利]安全的数据项级数据库加密系统

权利要求书

1.一种安全的数据项级数据库加密系统，其特征在于：1)对机密数据采用数据项级粒度的加密，它采用hash函数根据一个派生密钥和数据项的唯一定位信息来派生各个数据项的加密密钥；2)派生密钥采用公钥进行加密，不同用户可以采用不同派生密钥，可以保证不同的用户均可以向数据库存储机密数据；3)系统提供密钥统一功能，可以将不同的派生密钥加密的区域数据统一为单个派生密钥加密数据；4)当派生密钥的覆盖范围发生冲突时，可根据最细致的覆盖区域对应的派生密钥为正确密钥的原则来找到真正派生密钥；5)加密算法采用流密码算法。

2.如权利要求1所述的安全的数据项级数据库加密系统，其特征在于对于明文和密文数据分别采用不同的索引方法：1)对于明文数据索引采用普通的方法；2)对于密文数据检索，专门建立相应的检索文件，对于相同的字段采用相同的列密钥加密，加密算法采用流密码算法，不同的列采用的密钥不同，该密钥同样采用hash函数派生，采用相同的密钥派生方法加密原明文数据列，用hash函数根据一个派生密钥和索引文件名、列名这类信息来派生各个列的加密密钥，A)若是进行完整精确检索的时候，计算列密钥，加密检索的数据项，然后进行检索对比，B)若是进行不完全精确匹配的检索，可以根据不同的位置，依照流密码算法的密钥流分别得出对应位置的密文段进行匹配，C)若是其他的模糊检索，则需要对列进行解密以检索。

3.如权利要求1所述的安全的数据项级数据库加密系统，其特征在于采用秘密共享方法将管理员的私钥分为若干份额，可以采用秘密共享方式进行最高权限的授权，同时可利用秘密共享备份和恢复私钥。

4.如权利要求2所述的安全的数据项级数据库加密系统，其特征在于对于各种访问采用强制访问控制，强制访问控制采用安全标签来进行，其安全标签附加数字签名以防止篡改。客户端与数据库的通信采用安全协议进行连接，提供保密性和认证。

5.如权利要求4所述的安全的数据项级数据库加密系统，其特征在于提供对数据库和密钥的安全备份，备份需要采用加密，并且附加时间戳和数字签名。

6.如权利要求5所述的安全的数据项级数据库加密系统，其特征在于提供密钥管理功能：1)定期更换密钥，并且可以对派生密钥进行统一，对于密钥管理进行强制访问控制，并且进行安全审计日志记录。2)设置了多级密钥。这些密钥分别存放在不同的区域：私钥经过最高权限的管理员用户的用户名和密码加密后存放在安全存储区，派生密钥经过公钥加密后存放在加密属性表中。

7.如权利要求1所述的安全的数据项级数据库加密系统，其特征在于包含一个加密属性表，用于存储加密相关信息，包括描述(或定义)密文数据库系统中各类对象所采用的加密算法，对应的用公钥加密后的派生密钥(或者派生密钥加密的覆盖范围)，哪些表、字段、记录、数据项被加密了，明文数据的编码或数据类型等。