Kiểm Soát Truy Cập và Tìm Kiếm Dữ Liệu Trong Cơ Sở Dữ Liệu NoSQL Được Mã Hóa

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Ngữ cảnh

1.2. Các bên liên quan

2. CHƯƠNG 2: CÁC KIẾN THỨC NỀN TẢNG

2.1. Tổng quan kiểm soát truy cập

2.1.1. Kiểm soát truy cập dựa trên vai trò (Role base access control)

2.1.2. Kiểm soát truy cập dựa trên thuộc tính (Attribute access control)

2.2. Mã hoá dựa trên thuộc tính

2.2.1. Phân loại mã hóa dựa trên thuộc tính

2.2.2. Các tính năng trong mã hoá dựa trên thuộc tính

2.3. Mã hóa và tìm kiếm dữ liệu trên bản mã

2.3.1. Ngữ cảnh và động lực nghiên cứu

2.3.2. Giới thiệu về tìm kiếm trên dữ liệu mã

2.3.3. Kiến trúc cơ bản

2.3.4. Các yêu cầu bảo mật

2.3.5. Hướng nghiên cứu

2.4. Nền tảng toán học

2.4.1. Ánh xạ song tuyến tính trong mật mã

2.4.2. Elliptic Curve Cryptography (ECC)

2.4.3. Cấu trúc kiểm soát truy cập

2.4.4. Lược đồ chia sẻ bí mật tuyến tính (LSSS)

2.4.5. Cấu trúc dữ liệu Bloom Filter

2.4.6. Locality-sensitive Hashing

2.4.7. Locality-sensitive Hashing dựa trên phân phối p-stable

2.4.8. Thuật toán Stemming

2.4.9. Truy vấn an toàn sử dụng K-nearest neighbor trên dữ liệu mã hóa

3. CHƯƠNG 3: MÃ HÓA VÀ KIỂM SOÁT TRUY CẬP DỰA TRÊN THUỘC TÍNH

3.1. Lược đồ ABE đa ủy quyền hỗ trợ truy cập dựa trên thuộc tính và thu hồi khoá

3.2. Lược đồ ABE Scheme hỗ trợ tính toán hiệu quả

3.3. Thử nghiệm các lược đồ và đánh giá

3.3.1. Môi trường thực nghiệm

3.3.2. Thực nghiệm và kết quả

4. CHƯƠNG 4: MÃ HÓA VÀ TÌM KIẾM TRÊN DỮ LIỆU MÃ

4.1. Một số kiến thức nền liên quan

4.2. Lược đồ tìm kiếm nhiều từ khóa gần đúng hiệu quả trên dữ liệu lưu trữ bên ngoài được mã hóa với việc cải thiện độ chính xác của Z.Fu et al.

4.2.1. Tổng quan lược đồ

4.2.2. Mô hình hệ thống

4.2.3. Các bước chính của lược đồ

4.2.4. Khởi tạo hệ thống

4.3. Lược đồ tìm kiếm nhiều từ khóa gần đúng dựa trên kí tự thay thế sử dụng tích vô hướng số nguyên tố của Q.

4.3.1. Tổng quan lược đồ

4.3.2. Mô hình hệ thống

4.3.3. Các thuật toán chính trong lược đồ

4.3.4. Khởi tạo hệ thống

4.3.5. Thử nghiệm các lược đồ

4.4. Môi trường thực nghiệm và kết quả

4.4.1. Môi trường thực nghiệm

4.4.2. Thực nghiệm và kết quả

5. CHƯƠNG 5: TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG VÀ ĐÁNH GIÁ

5.1. Ngữ cảnh và các bên liên quan

5.1.1. Ngữ cảnh

5.1.2. Các bên tham gia

5.1.3. Quan hệ giữa các bên tham gia

5.2. Kiến trúc hệ thống

5.2.1. Cloud services: Microsoft Azure

5.2.2. Azure Cosmos DB

5.2.3. Frontend Platform Services

5.3. Môi trường triển khai

5.4. Mô tả cơ sở dữ liệu NoSQL

5.5. Mô tả chính sách truy cập

5.6. Các thư viện hỗ trợ

5.7. Kết quả triển khai

5.7.1. Thiết lập hệ thống

5.7.2. Chủ dữ liệu mã hóa dữ liệu chia sẻ có hỗ trợ tìm kiếm

5.7.3. Xác thực người dùng

5.7.4. Thực hiện tìm kiếm dữ liệu trên bản mã

5.7.5. Người dùng giải mã tập dữ liệu được mã hóa theo chính sách

5.7.6. Đánh giá kết quả

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1. Kết luận

6.2. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng Quan Về Kiểm Soát Truy Cập Trong Cơ Sở Dữ Liệu NoSQL

Kiểm soát truy cập là một yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ dữ liệu trong các hệ thống cơ sở dữ liệu NoSQL. Với sự phát triển của công nghệ, việc lưu trữ dữ liệu trên các nền tảng đám mây ngày càng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, điều này cũng đặt ra nhiều thách thức về bảo mật và quyền truy cập. Việc áp dụng các phương pháp kiểm soát truy cập hiệu quả giúp đảm bảo rằng chỉ những người dùng có quyền mới có thể truy cập vào dữ liệu nhạy cảm.

1.1. Khái Niệm Về Kiểm Soát Truy Cập

Kiểm soát truy cập (Access Control) là quy trình xác định ai có quyền truy cập vào dữ liệu và tài nguyên trong hệ thống. Các phương pháp kiểm soát truy cập phổ biến bao gồm kiểm soát dựa trên vai trò (RBAC) và kiểm soát dựa trên thuộc tính (ABAC).

1.2. Tầm Quan Trọng Của Kiểm Soát Truy Cập

Kiểm soát truy cập không chỉ bảo vệ dữ liệu mà còn giúp tổ chức tuân thủ các quy định về bảo mật thông tin. Việc áp dụng các chính sách kiểm soát truy cập chặt chẽ giúp giảm thiểu rủi ro rò rỉ thông tin và các cuộc tấn công từ bên ngoài.

II. Thách Thức Trong Kiểm Soát Truy Cập Dữ Liệu Mã Hóa

Mã hóa dữ liệu là một giải pháp hiệu quả để bảo vệ thông tin nhạy cảm. Tuy nhiên, việc kiểm soát truy cập trên dữ liệu đã được mã hóa gặp nhiều khó khăn. Các thách thức này bao gồm việc quản lý khóa mã hóa, khả năng truy cập và tìm kiếm dữ liệu trong trạng thái mã hóa.

2.1. Quản Lý Khóa Mã Hóa

Quản lý khóa mã hóa là một trong những thách thức lớn nhất trong việc kiểm soát truy cập. Việc đảm bảo rằng chỉ những người dùng có quyền mới có thể truy cập vào khóa mã hóa là rất quan trọng để bảo vệ dữ liệu.

2.2. Tìm Kiếm Dữ Liệu Trong Cơ Sở Dữ Liệu Mã Hóa

Tìm kiếm dữ liệu trong cơ sở dữ liệu mã hóa là một vấn đề phức tạp. Các phương pháp tìm kiếm truyền thống không thể áp dụng trực tiếp, do đó cần phát triển các lược đồ tìm kiếm trên dữ liệu mã hóa để đảm bảo tính hiệu quả và bảo mật.

III. Phương Pháp Kiểm Soát Truy Cập Dựa Trên Thuộc Tính

Kiểm soát truy cập dựa trên thuộc tính (ABAC) là một phương pháp tiên tiến cho phép xác định quyền truy cập dựa trên các thuộc tính của người dùng và dữ liệu. Phương pháp này giúp tăng cường tính linh hoạt và khả năng mở rộng trong việc quản lý quyền truy cập.

3.1. Lợi Ích Của Kiểm Soát Truy Cập Dựa Trên Thuộc Tính

ABAC cho phép tổ chức dễ dàng điều chỉnh quyền truy cập dựa trên các thuộc tính cụ thể, từ đó nâng cao tính bảo mật và giảm thiểu rủi ro. Phương pháp này cũng giúp cải thiện khả năng quản lý và kiểm soát dữ liệu.

3.2. Các Lược Đồ ABAC Hiện Có

Nhiều lược đồ ABAC đã được phát triển để cải thiện khả năng kiểm soát truy cập. Các lược đồ này thường kết hợp với các kỹ thuật mã hóa để đảm bảo rằng dữ liệu vẫn an toàn ngay cả khi được lưu trữ trên các nền tảng không tin cậy.

IV. Tìm Kiếm Dữ Liệu Mã Hóa Giải Pháp Và Kết Quả

Tìm kiếm dữ liệu mã hóa là một thách thức lớn trong lĩnh vực bảo mật thông tin. Các giải pháp tìm kiếm trên dữ liệu mã hóa đã được phát triển để cho phép người dùng tìm kiếm thông tin mà không cần giải mã dữ liệu. Điều này không chỉ giúp bảo vệ thông tin mà còn tăng cường tính khả dụng của dữ liệu.

4.1. Các Kỹ Thuật Tìm Kiếm Dữ Liệu Mã Hóa

Các kỹ thuật tìm kiếm dữ liệu mã hóa bao gồm tìm kiếm chính xác và tìm kiếm gần đúng. Những kỹ thuật này cho phép người dùng thực hiện các truy vấn mà không cần phải giải mã toàn bộ dữ liệu, từ đó tiết kiệm thời gian và tài nguyên.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Về Tìm Kiếm Dữ Liệu Mã Hóa

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các lược đồ tìm kiếm trên dữ liệu mã hóa có thể cải thiện đáng kể hiệu suất tìm kiếm mà vẫn đảm bảo tính bảo mật. Các thử nghiệm cho thấy rằng người dùng có thể tìm kiếm thông tin một cách nhanh chóng và an toàn.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Kiểm Soát Truy Cập Và Tìm Kiếm Dữ Liệu

Việc áp dụng các phương pháp kiểm soát truy cập và tìm kiếm dữ liệu mã hóa trong thực tiễn đã mang lại nhiều lợi ích cho các tổ chức. Các ứng dụng này không chỉ giúp bảo vệ thông tin mà còn cải thiện khả năng quản lý dữ liệu trong môi trường đám mây.

5.1. Ứng Dụng Trong Doanh Nghiệp

Nhiều doanh nghiệp đã áp dụng các phương pháp kiểm soát truy cập và tìm kiếm dữ liệu mã hóa để bảo vệ thông tin nhạy cảm. Việc này giúp họ tuân thủ các quy định về bảo mật và giảm thiểu rủi ro rò rỉ thông tin.

5.2. Kết Quả Thực Nghiệm Trong Môi Trường Đám Mây

Các thử nghiệm trong môi trường đám mây cho thấy rằng việc áp dụng các lược đồ kiểm soát truy cập và tìm kiếm dữ liệu mã hóa có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và bảo mật. Điều này cho phép các tổ chức tận dụng tối đa tiềm năng của công nghệ đám mây.

VI. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Tương Lai

Kiểm soát truy cập và tìm kiếm dữ liệu trong cơ sở dữ liệu NoSQL được mã hóa là một lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng. Các nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp tiên tiến có thể cải thiện đáng kể tính bảo mật và hiệu suất. Hướng phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa các lược đồ này để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

6.1. Tương Lai Của Kiểm Soát Truy Cập

Tương lai của kiểm soát truy cập sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới. Việc áp dụng trí tuệ nhân tạo và học máy có thể giúp cải thiện khả năng quản lý quyền truy cập và bảo mật dữ liệu.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc phát triển các lược đồ mã hóa và tìm kiếm mới, nhằm cải thiện hiệu suất và bảo mật. Điều này sẽ giúp các tổ chức có thể bảo vệ thông tin nhạy cảm một cách hiệu quả hơn.

Khóa Luận Tốt Nghiệp: Kiểm Soát Truy Cập và Tìm Kiếm Dữ Liệu Trong Cơ Sở Dữ Liệu NoSQL Được Mã Hóa