[论文解读] Handling Confidential Data on the Untrusted Cloud: An Agent-based Approach

Ernesto Damiani, Francesco Pagano|arXiv (Cornell University)|Dec 3, 2010

Cryptography and Data Security参考文献 23被引用 7

一句话总结

本文提出了一种基于代理的架构，通过轻量级代理实现细粒度、可撤销的访问控制，从而在不可信的云环境中安全地管理机密数据。该方法使用简单的授权与撤销权限，使可信代理能够在无需复杂密码协议的情况下安全共享数据，为关注云存储中数据机密性的非技术用户提供了可用且可扩展的解决方案。

ABSTRACT

Cloud computing allows shared computer and storage facilities to be used by a multitude of clients. While cloud management is centralized, the information resides in the cloud and information sharing can be implemented via off-the-shelf techniques for multiuser databases. Users, however, are very diffident for not having full control over their sensitive data. Untrusted database-as-a-server techniques are neither readily extendable to the cloud environment nor easily understandable by non-technical users. To solve this problem, we present an approach where agents share reserved data in a secure manner by the use of simple grant-and-revoke permissions on shared data.

研究动机与目标

• 解决用户在敏感数据云存储中缺乏控制权和信任的问题。
• 提供一种既安全又对非技术用户易于理解的解决方案。
• 在不依赖复杂密码技术的前提下，实现在不可信云环境中的安全、细粒度数据共享。
• 设计一种通过代理中介实现数据共享的动态访问控制机制的系统。
• 在保持云部署中可用性和可扩展性的同时，确保数据机密性。

提出的方法

• 将代理部署为中介，管理存储在云中的机密数据访问，作为可信中间人。
• 通过代理管理的简单、声明式授权与撤销权限来强制执行访问控制。
• 每个代理持有数据的子集，并根据用户角色和权限强制执行访问策略。
• 系统利用现有的多用户数据库技术实现数据共享，将复杂性从最终用户抽象出来。
• 代理协调访问，同时确保单个代理无法访问所有机密数据，从而增强机密性。
• 该架构设计为可扩展，并与标准云基础设施兼容。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不需深度技术专长的情况下，安全地在不可信的云环境中共享机密数据？
• RQ2 哪些机制能够提供既安全又可用的细粒度、可撤销的访问控制？
• RQ3 基于代理的中介是否能改善云数据共享中的信任与控制，而无需依赖复杂密码学？
• RQ4 如何将访问控制与底层云基础设施解耦，以增强可移植性和安全性？
• RQ5 在代理中介的数据共享中，安全、可用性与性能之间的权衡是什么？

主要发现

• 基于代理的方法实现了最小密码开销的安全数据共享，提升了非技术用户的可用性。
• 系统通过简单、可撤销的权限支持动态访问控制，实现了对数据暴露的细粒度控制。
• 通过代理隔离数据访问，与直接云存储模型相比，未经授权访问数据的风险降低。
• 该架构与现有云基础设施和数据库系统兼容，支持实际部署。
• 该方法表明，无需复杂密码原语，也可实现安全且可用的访问控制。
• 该解决方案有效解决了用户在不可信云环境中对数据机密性的担忧。