تعزيز خصوصية البحث باستخدام مرشحات البلووم

Other Title(s)

Privacy-enhanced searches using bloom filters

Dissertant

العيسى، خالد عطا خلف

Thesis advisor

سماوي، فينوس وزير

Comitee Members

ربابعة، مأمون سليمان
الحمامي، علاء حسين
بطيحة، خالد

University

Al albayt University

Faculty

Prince Hussein Bin Abdullah Faculty for Information Technology

Department

Department of Computer Science

University Country

Jordan

Degree

Master

Degree Date

2010

Arabic Abstract

الهدف من هذه الدراسة هو تقديم نموذج يمكن الطرف الأول من البحث في بيانات الطرف الثاني مع الحفاظ على سرية عمل الطرف الأول و تعزيز خصوصية البحث من خلال استخدام مرشحات البلووم، بدون الحاجة إلى طرف ثالث (كانت وظيفة الطرف الثالث في الحل السابق تحويل الاستعلام المرسل من الطرف الأول (المستفيد) إلى الطرف الثاني (الخادم) حيث كان الاستعلام يرسل من الطرف الأول إلى الطرف الثالث –المحول- عن طريق تمريره إلى دالة بعثرة و تشفير بناء على مفتاح الطرف الأول و لكن الطرف الثاني يستخدم مفتاح آخر لذلك فإن الطرف الثالث و بناء على معرفته بالعلاقة بين مفتاح الطرف الأول و مفتاح الطرف الثاني فإنه يقوم بتحويل الاستعلام إلى الشكل الذي يفهمه الطرف الثاني، ثم يعيده إلى الطرف الأول ليقوم بالاستعلام عنه عند الطرف الثاني)، و ذلك الحل الذي يعتمد على الطرف ثالث يعاني من عدة مشاكل أولها في حالة تعطل الطرف الثالث فإن النظام المعتمد عليه سيتعطل، ثانيا سترتفع تكلفة تطوير النظام عند استخدام الطرف الثالث فإذا تم رفع قدرة الخادم لكي يتعامل مع استعلامات أكثر فيجب رفع قدرة الطرف الثالث، ثالثا الطرف الثالث معرض للاختراق كونه بعيد عن الطرفين و لا يستطيعون حمايته مما يؤدي إلى كشف الاستعلام المرسل، إن عملية توزيع المفاتيح في نظام التشفير المتماثل فيه نوع من الصعوبة، لذلك اقترحنا نموذج لا يعتمد على الطرف الثالث، الهدف الرئيسي هو إرسال الاستعلام من قبل الطرف الأول (المستفيد) إلى الطرف الثاني (الخادم) مع ضمان عدم اطلاع أي طرف عليه بما فيهم الطرف الثاني و بدون معرفة المفاتيح التي يستخدمها الطرف الثاني.

حيث استخدمنا خوارزمية ال RSA التي تعتمد على المفاتيح العامة و الخاصة لتشفير و فك تشفير الاستعلام و النتائج بالإضافة إلى استخدام دوال للبعثرة لبناء مرشح البلووم و التي تستخدم أيضا من قبل المستفيد لبناء الاستعلام.

تم استخدام مولد أرقام عشوائية لإنتاج القيم الوهمية عند المستفيد لدعم خصوصية البحث و محاولة منع الطرف الثاني من معرفة ما يستفسر عنه الطرف الأول.

يقوم المستفيد بكتابة الاستعلام و يمرره على دوال البعثرة كما يضيف قيم وهمية عشوائية و يدمجها مع الاستعلام الحقيقي ثم يعاد ترتيبها لإخفاء مكان القيم الحقيقية (تزيد عملية إضافة القيم الوهمية ضمن الاستعلام من درجة تعقيد عملية الكشف عن ما يستفسر عنه المستفيد من قبل الخادم).

و بعد ذلك يرسل الاستعلام مع القيم الوهمية مشفره بحيث تصل إلى الخادم الذي يفك تشفير الرسالة و يحصل على قيم الاستعلام.

يتم بعد ذلك البحث في قاعدة البيانات و الحصول على النتائج التي ترسل مشفرة إلى المستفيد.

يقوم المستفيد بفك تشفيرها و يحصل على النتيجة بوجود الكلمات في مرشح البلووم الذي تم البحث فيه إضافة إلى مكان تواجدها.

إن استخدام دوال البعثرة (hash function) لبناء مرشح البلووم يؤدي إلى حدوث تصادم (collision)، للتقليل أو التخلص من مشكلة التصادم، تم استخدام عدد من دوال البعثرة.

و لتحديد العدد المناسب من دوال البعثرة، تم حساب نسب التصادم و إعطاء نتائج التصادم لتحديد أفضل عدد من دوال البعثرة التي يمكن استخدامها للتخلص من مشكلة التصادم مع الحفاظ على درجة تعقيد الخوارزمية (ن).

كما تم حساب الوقت اللازم لبناء مرشح البلووم و الذي تبين أن درجة تعقيد الخوارزمية له تعتمد على (ن) و (ن) هو عدد الكلمات الصافي.

تم حساب الوقت اللازم لإرسال الاستعلام و استرجاع النتيجة و تبين من نتائج المحاكاة إمكانية تطبيق مثل هذا النظام، مع توفير نسبة خصوصية بحث أعلى و أمنية معلومات تقابل الأمنية التي توفرها خوارزمية RSA.

Main Subjects

Media and Communication

Topics

• Computer security

No. of Pages

59

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

Arabic

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-314956