大数据时代数据隐私安全研究
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第 ２６卷 第 ５期 ２０１６年 ５月
计 算 机 技 术 与 发 展
Ｃ０ＭＰＵＴＥＲ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２０１６
大 数 据 时 代 数 据 隐 私 安 全 研 究
肖 洁，袁 嵩，谭 天
（武汉科技大学 计算机科学与技术学院，湖北 武汉 ４３００６５）
前研究 的热点。
１ 数 据 隐私
无论是阅读 网站还是购物 网站 ，都存 在根据对用 户浏览页面停 留时 间、浏览 内容等数据 的分析后产生 的用户可能感兴趣 内容 的推荐 ，这在很 大程 度上方便 了用户在网上进行 目标性极强的浏览与选择。可是在 获得方便快捷 的个性化服务 的背后 ，却 在某 种程度上 暴露 了自己的隐私 。使用互联 网时，信 息在不知不觉 中就被记录下来 ；手机通话 时，通话对 象与通话时 间， 甚至通话地点均在运营商 的掌控之 中；发 表言论或者 分享照片时 ，互联网运营商便可获得用 户喜好 ……随
摘 要 ：近年来 ，利用 数据分 析的方 法从大 数据 中挖 掘 出有 价值信 息的大 数据应用 发展 极 为迅速 ，为人们 的 日常生 活带来
了极大 的便利 。然而 ，随着 隐私泄露 事件 的屡屡发 生 ，隐私安 全 问题 引起 了社 会 的广 泛关 注。文 中对 当下 已然 产生 的各
种 数据 隐私 问题 进行 分析 ，将 一 系列 的数据 隐私保 护方 式进 行综 合 ，从 数 据存 储 、数 据处 理 以及 数据 共享 的角 度 出发 ，结
０ 引 言
随着互联 网技术 的不断发展 ，全球数据 量呈现爆 炸式增 长。数据挖掘技术将 这些之前无法聚合 的数据 聚集起来 ，从海量 的、不 完全 的、有 噪声 的、模糊 的 、随 机 的大型数据库 中更迅速并且精确地发现有价值 的信 息 。通过分析这些信息 然后做 出归纳性 的推 理 ，从 中 挖 掘出潜在 的模来自百度文库 ，帮助人们做 出正确决策。然而 ，科 学技术是把双刃剑 ，在为 人类生活带来 巨大便利 的 同 时 ，大数据 背后 所隐 藏 的安 全 隐患也 是不 容小 觑 的。 随着虚拟化 、云计算等新技术 的广泛应用 ，互联 网隐私 泄密事件屡见不鲜。如何能够在享受到大数据时代下 便利生活 的同时有效避 免其所带来 的威胁 ，也成 了 目
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｂｉｇ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎ ｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｄｉｇｇｉｎｇ ｏｕｔ ｖａｌｕａｂｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｒａｐｉｄｉｙ ａｎｄ ｂｒｏｕｇｈｔ ｇｒｅａｔ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｐｅｏｐｌｅ．Ｈｏｗｅｖ￣ ，ｔｈｅ ｐｒｉｖａｃｙ ｌｅａｋ ｉｎｃｉｄｅｎｔｓ ｏｃｃｕｒ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｉｎ ｂｉｇ ｄａ ｔａ ａｇｅ，ｔｈｅ ｐｒｉｖａｃｙ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｈａｓ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｅｘ— ｔｅｎｓｉｖｅ ｃｏｎｃｅｒｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｆｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄａ ｔａ ｐｒｉｖａｃｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｐｒｉｖａｃｙ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｗａｙｓ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅ ｒｓｐｅｃｔ ｉｖｅ ｏｆ ｄａｔ ａ ｓｔｏｒａｇｅ，ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎ ｄ ｄａｔａ ｓｈａｒｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ— ｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ｄａｔａ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ｄａｔａ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎ ｏｎｙｍｏｕｓ ｐｒｏｔｅｃ ｔｉｏｎ ｔｅｃ ｈｎｏｌｏｇｙ ａｌｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｈｉｄｄｅｎ ｔｒｏｕｂｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａ ｎ ｄ ｓｈａｒ ｉｎｇ．Ｔｈｅ ｃｌｏｕｄ ｃｏｍｐｕｔ ｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒ ｍ ｈａ ｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ，ａｎｄ ｉｔｓ ｌｉｑｕｉｄｉｔ ｙ ，ｃｒｏｓｓ—ｂｏｒ－ ｄｅ ｒｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅ ｒｉｓｋ ｏｆｐｒｉｖａｃｙ．Ｔｈ ｅｒｅｆｏｒｅ ，ｔｈｅ ｂｉｇ ｄａｔａ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｌｏｕｄ ｓｔｏｒａｇｅａｎ ｄ ｃｌｏｕｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐ ｅ ｒ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｐｒｉｖａｃｙ ｌｅａｋ ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｇ ｄ ａ ｔ ａ ；ｐｒｉｖａｃｙ ｐｒｅｓｅｒｖ ａｔｉｏｎ；ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ；ｄａ ｔａ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—６２９Ｘ．２０１６．０５．０１９
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｄａｔａ Ｐｒｉｖａｃｙ ｉｎ Ｂｉｇ Ｄａｔａ Ａｇｅ
Ｘ ＩＡＯ Ｊｉｅ，ＹＵＡＮ Ｓｏｎｇ，ＴＡＮ Ｔｉａｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗ ｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａ ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６５，Ｃｈｉｎａ）
合 现有 的数据处 理技 术给 出在数据 加密 、数 据防护 、匿名保 护 技术 等 不 同方 面的保 护措 施 以应对 数 据在 处理 、传输 、共享
中存 在 的安全 隐患 。由于使 用云计算 平 台来存储 和分析 大数 据 的方式 被 广泛 应用 ，而 云平 台 的流动 性 、跨 界 的融合 性 以
及 动态 的变化 特性增 加 了隐私泄露 的风 险 ，文 中还 研究 了基于云存 储及云 处理 的大数据保护 ，以期解决 隐私泄露 问题。
关键 词 ：大 数据 ；隐私保 护 ；数据 处理 ；数 据存储 ；数据加 密
中图分类 号 ：ＴＰ３０９
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１６７３—６２９Ｘ（２０１６）０５－００９１－０４
计 算 机 技 术 与 发 展
Ｃ０ＭＰＵＴＥＲ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２０１６
大 数 据 时 代 数 据 隐 私 安 全 研 究
肖 洁，袁 嵩，谭 天
（武汉科技大学 计算机科学与技术学院，湖北 武汉 ４３００６５）
前研究 的热点。
１ 数 据 隐私
无论是阅读 网站还是购物 网站 ，都存 在根据对用 户浏览页面停 留时 间、浏览 内容等数据 的分析后产生 的用户可能感兴趣 内容 的推荐 ，这在很 大程 度上方便 了用户在网上进行 目标性极强的浏览与选择。可是在 获得方便快捷 的个性化服务 的背后 ，却 在某 种程度上 暴露 了自己的隐私 。使用互联 网时，信 息在不知不觉 中就被记录下来 ；手机通话 时，通话对 象与通话时 间， 甚至通话地点均在运营商 的掌控之 中；发 表言论或者 分享照片时 ，互联网运营商便可获得用 户喜好 ……随
摘 要 ：近年来 ，利用 数据分 析的方 法从大 数据 中挖 掘 出有 价值信 息的大 数据应用 发展 极 为迅速 ，为人们 的 日常生 活带来
了极大 的便利 。然而 ，随着 隐私泄露 事件 的屡屡发 生 ，隐私安 全 问题 引起 了社 会 的广 泛关 注。文 中对 当下 已然 产生 的各
种 数据 隐私 问题 进行 分析 ，将 一 系列 的数据 隐私保 护方 式进 行综 合 ，从 数 据存 储 、数 据处 理 以及 数据 共享 的角 度 出发 ，结
０ 引 言
随着互联 网技术 的不断发展 ，全球数据 量呈现爆 炸式增 长。数据挖掘技术将 这些之前无法聚合 的数据 聚集起来 ，从海量 的、不 完全 的、有 噪声 的、模糊 的 、随 机 的大型数据库 中更迅速并且精确地发现有价值 的信 息 。通过分析这些信息 然后做 出归纳性 的推 理 ，从 中 挖 掘出潜在 的模来自百度文库 ，帮助人们做 出正确决策。然而 ，科 学技术是把双刃剑 ，在为 人类生活带来 巨大便利 的 同 时 ，大数据 背后 所隐 藏 的安 全 隐患也 是不 容小 觑 的。 随着虚拟化 、云计算等新技术 的广泛应用 ，互联 网隐私 泄密事件屡见不鲜。如何能够在享受到大数据时代下 便利生活 的同时有效避 免其所带来 的威胁 ，也成 了 目
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｂｉｇ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎ ｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｄｉｇｇｉｎｇ ｏｕｔ ｖａｌｕａｂｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｒａｐｉｄｉｙ ａｎｄ ｂｒｏｕｇｈｔ ｇｒｅａｔ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｐｅｏｐｌｅ．Ｈｏｗｅｖ￣ ，ｔｈｅ ｐｒｉｖａｃｙ ｌｅａｋ ｉｎｃｉｄｅｎｔｓ ｏｃｃｕｒ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｉｎ ｂｉｇ ｄａ ｔａ ａｇｅ，ｔｈｅ ｐｒｉｖａｃｙ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｈａｓ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｅｘ— ｔｅｎｓｉｖｅ ｃｏｎｃｅｒｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｆｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄａ ｔａ ｐｒｉｖａｃｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｐｒｉｖａｃｙ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｗａｙｓ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅ ｒｓｐｅｃｔ ｉｖｅ ｏｆ ｄａｔ ａ ｓｔｏｒａｇｅ，ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎ ｄ ｄａｔａ ｓｈａｒｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ— ｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ｄａｔａ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ｄａｔａ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎ ｏｎｙｍｏｕｓ ｐｒｏｔｅｃ ｔｉｏｎ ｔｅｃ ｈｎｏｌｏｇｙ ａｌｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｈｉｄｄｅｎ ｔｒｏｕｂｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａ ｎ ｄ ｓｈａｒ ｉｎｇ．Ｔｈｅ ｃｌｏｕｄ ｃｏｍｐｕｔ ｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒ ｍ ｈａ ｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ，ａｎｄ ｉｔｓ ｌｉｑｕｉｄｉｔ ｙ ，ｃｒｏｓｓ—ｂｏｒ－ ｄｅ ｒｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅ ｒｉｓｋ ｏｆｐｒｉｖａｃｙ．Ｔｈ ｅｒｅｆｏｒｅ ，ｔｈｅ ｂｉｇ ｄａｔａ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｌｏｕｄ ｓｔｏｒａｇｅａｎ ｄ ｃｌｏｕｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐ ｅ ｒ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｐｒｉｖａｃｙ ｌｅａｋ ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｇ ｄ ａ ｔ ａ ；ｐｒｉｖａｃｙ ｐｒｅｓｅｒｖ ａｔｉｏｎ；ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ；ｄａ ｔａ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—６２９Ｘ．２０１６．０５．０１９
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｄａｔａ Ｐｒｉｖａｃｙ ｉｎ Ｂｉｇ Ｄａｔａ Ａｇｅ
Ｘ ＩＡＯ Ｊｉｅ，ＹＵＡＮ Ｓｏｎｇ，ＴＡＮ Ｔｉａｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗ ｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａ ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６５，Ｃｈｉｎａ）
合 现有 的数据处 理技 术给 出在数据 加密 、数 据防护 、匿名保 护 技术 等 不 同方 面的保 护措 施 以应对 数 据在 处理 、传输 、共享
中存 在 的安全 隐患 。由于使 用云计算 平 台来存储 和分析 大数 据 的方式 被 广泛 应用 ，而 云平 台 的流动 性 、跨 界 的融合 性 以
及 动态 的变化 特性增 加 了隐私泄露 的风 险 ，文 中还 研究 了基于云存 储及云 处理 的大数据保护 ，以期解决 隐私泄露 问题。
关键 词 ：大 数据 ；隐私保 护 ；数据 处理 ；数 据存储 ；数据加 密
中图分类 号 ：ＴＰ３０９
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１６７３—６２９Ｘ（２０１６）０５－００９１－０４