Geohash编码抗k近邻攻击的脆弱性分析

• 作者: 涂国庆 杨延浩 刘树波
• 来源期刊: 信息网络安全
• 学科: 工学
• 关键词: 空间数据库 Geohash编码 k近邻查询 可搜索加密 数据库推理攻击
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 技术研究
• 页码范围: 10-15
• 页数: 6页
• 分类号: TP309
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-1122.2021.02.002

摘要

Geohash编码作为一种降维技术目前已应用于空间数据库和空间数据引擎中,但其安全性还有待进一步研究.文章关注Geohash编码存在的安全漏洞,从理论上分析了此种降维技术产生推理通道的原因,并提出一种基于k近邻查询的加密Geohash字段重构算法,通过观察大量k近邻查询响应中的明文信息进行统计推断并重构出加密Geohash的原始值.对加密兴趣点数据库进行重构实验,实验表明,观察到的查询响应数量越多,重构值的精确度越高.在Geohash编码精度为30 bit的情况下,当观察到100000到3000000次查询响应时,重构值与原始值平均误差为0.074％到0.015％.该实验揭示了Geohash编码在抵抗k近邻查询推理攻击方面的脆弱性及形成机理,将促进相关地理信息系统行业的安全应用与研究.