Homomorphe Verschlüsselung für Cloud-Datenbanken: Übersicht und Anforderungsanalyse

Abstract

Auslagerung von Daten in Cloud-Datenbanken verspricht eine Reihe von Vorteilen wie reduzierte Wartungskosten, Flexibilität der Ressourcenverteilung und einfache Zugreifbarkeit von nahezu überall. Diese Datenbanken bieten dabei eine Vielzahl von Funktionalitäten, um Berechnungen auf Daten auszuführen. Datensicherheit (einschließlich dem Schutz persönlicher Daten) ist in Cloud-Datenbanken jedoch noch nicht angemessen umgesetzt worden. Konventionelle Verschlüsselungsverfahren garantieren zwar hohe Sicherheit, verhindern aber auch weitere Berechnungen auf den Daten. Modernere homomorphe Verschlüsselungsverfahren versprechen dagegen sowohl Datensicherheit als auch die Möglichkeit, auf verschlüsselten Daten zu rechnen. Das bestehende System FamilyGuard kombiniert bisher eigenschaftsbewahrende Verschlüsselungsverfahren. Um die Funktionalität auf Aggregationsfunktionen zu erweitern, soll in Zukunft auch homomorphe Verschlüsselung eingesetzt werden. In diesem Artikel geben wir eine Übersicht über diverse Kategorien homomorpher Verschlüsselungsverfahren und ihre Sicherheitsgrundlagen. Im Anschluss stellen wir Anforderungen für den Einsatz homomorpher Verfahren in Cloud-Datenbanken auf.