CryptDB——安全加密数据库管理系统

一、CryptDB原理

CryptDB是由MIT开发的加密数据库管理系统，可以对SQL查询进行加密，并使用可搜索加密技术实现查询。它可以在不破坏原有应用程序或数据库架构的情况下，为敏感数据提供强大的保护。CryptDB基于三层架构来实现安全加密服务：代理层、安全计算层和存储层。

代理层

代理将SQL查询解析成查询树。然后，代理将查询树转换为可加密的形式，并将该重写存储在数据库中。最后，代理将密文查询传递给操作系统。

安全计算层

此层是CryptDB的核心部分.这一层使用基于AES的流密码来实现可搜索加密技术。为了实现加密搜索，CryptDB使用了两个技术：对角线优化和混淆查询。对角线技术将查询沿对角线分成向量和标量两个部分，其中向量部分被加密，标量部分不加密。

存储层

存储层存储数据库信息和加密数据。加密数据只能以密文形式保存。

二、CryptDB国内外研究现状

自CryptDB发布以来，已经有很多领域的学者和研究人员对其进行了广泛的研究。在国内，很多高校和研究机构也加入了这个研究领域，不断在此方面开展新的工作。他们的研究方向主要集中在如何改进CryptDB的安全性，加速CryptDB加密操作，探索CryptDB在特定领域的应用等方面。在国外，各大科技公司和知名研究机构也在这个领域进行了重大投入并进行了大量研究探索。美国MIT、麻省理工学院等机构不断推出有关CryptDB的研究成果。

三、CryptDB开源协议

CryptDB的软件已在互联网上公开发布并可免费使用。基于GNU GPL协议，可以在https://github.com/cryptdb/cryptdb 下载到。

四、CryptDB应用缺点

CryptDB是一种新型的加密数据库管理系统，给数据加密带来了极大的便利，但它的使用仍然存在一些局限性。

1. 性能问题：由于加密操作需要非常耗费计算资源，因此在大数据量的场景下，可能会导致性能下降。
2. 可扩展性问题：由于使用了固定的密钥，在进行扩容操作时，需要考虑密钥的变更和数据库内部数据加密方式的变化。
3. 安全问题：虽然对查询和数据加密可以完全保护数据，但仍然可能存在被攻击的风险。CryptDB虽然可以在存储方面实现加密，但是对于传输的数据，仍需要使用传统的加密方式，以保证数据的安全。

五、CryptDB用什么打开

打开CryptDB，您需要：

1. 了解基本的数据库原理和操作方法
2. 掌握基本的SQL语句
3. 掌握基本的网络和服务器操作方法
4. 了解基本的加密原理和技术

六、CryptDB其他加密数据库

除了CryptDB之外，还有其他几个知名的加密数据库，如SQLCipher，Sequoia，MyDiamo和File Protector等等。这些加密数据库也是为了保护数据库中的敏感数据，但各自的技术实现方式和特点有所不同。

七、CryptDB的安装教程

安装依赖项

sudo apt-get install automake -y
sudo apt-get install bison -y
sudo apt-get install flex -y 
sudo apt-get install g++  -y
sudo apt-get install libboost-all-dev -y
sudo apt-get install libcrypto++-dev -y
sudo apt-get install libssl-dev -y
sudo apt-get install libssl-dev -y
sudo apt-get install libtool -y
sudo apt-get install pkg-config -y
sudo apt-get install python -y
sudo apt-get install thrift-compiler -y
sudo apt-get install thrift-compiler -y

安装CryptDB

git clone git://github.com/cryptdb/cryptdb.git
cd cryptdb/third_party
./get_deps.sh

编译和安装

cd ..
./configure
make
sudo make install

启动CryptDB

cd cryptdb/sql
mysql < test.sql
./query_proxy/dbproxy -c proxy.conf

验证安装

mysql -uuser -ppassword -P10000 -h127.0.0.1
SELECT * FROM test;

八、结语

CryptDB是一种新型的、面向开发者的加密数据库管理系统，为了更好地保护敏感数据而推出的。虽然它存在一些局限性，但是仍然可以在某些领域中发挥作用。如果你需要保护数据库中的敏感数据，可以考虑使用CryptDB来进行加密。