[发明专利]一种基于SGX的通用数据库的数据保护系统及方法

摘要

本发明属于数据库技术领域，公开了一种基于SGX的通用数据库的数据保护系统及方法，包括初始化阶段和执行阶段。初始化阶段包括：远程认证及密钥共享；应用向数据库引擎发送其数据密钥以及ID；使用共享密钥加密；根据应用程序的ID选择正确的数据密钥；执行阶段包括：应用对数据引擎发送数据库请求；数据库引擎中根据接收ID查找秘钥；数据库引擎验证所发消息的完整性；消息解密；验证数据库文件完整性；在enclave中以明文执行请求语句；执行结果加密返回应用；数据库表及表MAC值更新。本发明保护了数据库的数据机密性及数据完整性。在多应用环境下，对于不支持用户隔离和访问控制的轻量级数据库，本发明依然可实现数据机密性和数据完整性的保护。

主权项

一种基于SGX的通用数据库的数据保护系统及方法，保护了多应用程序场景下应用程序的数据机密性，及数据完整性，保护了应用程序数据不受外部攻击者、恶意数据库管理员和恶意应用程序的恶意攻击和篡改。对于不支持用户隔离和访问控制的轻量级数据库，本发明依然可实现对数据机密性和数据完整性的保护。其特征在于，所述基于SGX的通用数据库的数据保护方法包括：初始化阶段和执行阶段；所述初始化阶段具体包括：步骤一，远程认证及密钥共享；步骤二，应用程序i将向数据库引擎发送数据密钥:ki及其ID：IDi；使用共享密钥sk进行加密；步骤三，数据库引擎在接收到IDi和ki后将进行记录，根据应用程序的ID选择正确的数据密钥；所述执行阶段包括：步骤一，应用i对数据引擎发送数据库请求；步骤二，在数据库引擎中，将根据接收的IDi查找秘钥ki；步骤三，数据库引擎验证所发消息的完整性；步骤四，使用数据密钥ki对消息进行解密；步骤五，数据库引擎根据消息验证数据库文件的完整性；步骤六，数据库请求语句在数据库enclave中的以明文执行；步骤七，其执行结果将用ki加密并发送回应用程序，数据库表的任何更新也将以加密格式写回数据库中进行存储，并更新其MAC值。