Kriptiranje podataka s očuvanjem redoslijeda zasnovano na intervalnim markerima sa slijednim pristupom i segmentiranom binarnom stablu

undergraduate thesis

• Title (english): Order Preserving Encryption Based on Sequential Interval Markers and Binary Tree Segmentation
• Author: Iva Bazo
• Mentor: Dejan Škvorc (mentor)
• Committee member: Dejan Škvorc (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Petar Paradžik (član povjerenstva)
• Committee member: Ivan Grubišić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2023-07-04, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Computing

Abstract

Opisan je osnovni postupak kriptiranja podataka s očuvanjem redoslijeda zasnovan na binarnom stablu koji osigurava tajnost podataka prilikom njihovog spremanja u nepovjerljivo spremište, uz zadržavanje mogućnosti intervalnog pretraživanja i isporuke u kriptiranom obliku. Izvorni postupak na kojem se rad temelji razvijen je na sveučilištu MIT. Opisana je i optimizirana inačica postupka kriptiranja podataka s očuvanjem redoslijeda koja je zasnovana na intervalnim markerima sa slijednim pristupom i segmentiranom binarnom stablu. Oba postupka programski su implementirana, te je provedeno testiranje nad implementacijama s obzirom na vrijeme odziva, broj razmijenjenih poruka između klijenta i poslužitelja, te potrošnju memorije na poslužiteljskoj strani prilikom pohranjivanja skupa podataka. Rezultati testiranja su pokazali da je optimiziranoj inačici zasnovanoj na intervalnima markerima potrebno manje vremena prilikom pohrane skupa podataka, te da klijent i poslužitelj razmijene manji broj poruka. Negativna strana optimizirane inačice je potrošnja memorije na poslužiteljskoj strani, jer struktura podataka za pohranu na poslužiteljskoj strani, osim samih vrijednosti, pohranjuje i vrijednosti markera.

Abstract (english)

This Final BSc Thesis describes the basic order-preserving data encryption procedure based on a binary tree that ensures the confidentiality of data when it is stored in a non-confidential repository, while retaining the possibility of interval search and delivery in encrypted form. The original procedure on which the work is based was developed at MIT University. The Final BSc Thesis also describes an optimized version of the order-preserving data encryption procedure, which is based on interval markers with sequential access and a segmented binary tree. Both procedures were implemented programmatically, and the implementations were tested by measuring the response time, the number of messages exchanged between the client and the server, and the memory consumption on the server side when storing the data set. The test results showed that the optimized version based on interval markers takes less time when storing the data set, and that the client and server exchange fewer messages. The downside of the optimized version is that it requires more server-side memory because the server-side storage data structure stores both the marker values and the values that the user wants.

• Keywords: kriptiranje; kriptiranje s očuvanjem redoslijeda; OPE shema; binarno stablo; binarno stablo pretraživanjap; intervalni markeri; segmentirano binarno stablo; nepovjerljivo spremište
• Keywords (english): encryption; order preserving encryption; OPE scheme; binary tree; binary search tree; interval markers; segmented binary tree; non-confidential repository
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:402336
• Study programme: Title: Computing; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2023-10-11 08:23:40