云计算环境下面向多租户应用的个性化数据隐私保护机制研究

Data privacy concern has become the key issue that restricts the development of cloud computing industry. Aiming at the data privacy leakage risk for multi-tenancy applications in cloud computing, this project considers pay-as-you-go, data sharing, on-demand customization features, and will focus on SLA model supporting personalized data privacy requirements, general customized data privacy preservation enforcement mechanism in cloud, data privacy preservation optimization mechanism based on SLA, data privacy preservation evaluation mechanism and data privacy preservation adjusting mechanism. The target of this project is to provide a general non-encrypted cloud data privacy preservation mechanism, which could satisfy personalized data privacy requirements, realize the tradeoff between data privacy and application performance, promote the safety level of cloud computing, advance the construction of cloud computing industry, accelerate the upgrade of information industry, and strengthen the international competitiveness.

数据隐私问题已成为制约云计算产业发展的关键问题。本项目针对云计算环境下多租户应用存在的数据隐私泄露风险，结合其按需租赁、资源共享、个性化定制等特点，从支持个性化数据隐私保护需求的SLA模型、个性化数据隐私保护云端通用实施机制、基于SLA的云端数据隐私保护性能优化、数据隐私保护评测、数据隐私保护调整等几方面展开研究，以提供一种通用的非加密云数据隐私保护支撑机制，满足租户个性化的数据隐私保护需求，实现租户数据隐私保护与应用性能的平衡，从而有效提升云安全服务水平，推进我国云计算产业建设，加速信息产业升级，增强国际竞争力。

针对云计算环境下多租户数据个性化隐私保护问题，本课题从支持个性化数据隐私保护需求的 SLA 模型、个性化数据隐私保护云端通用实施机制、基于SLA 的云端数据隐私保护性能优化、数据隐私保护评测、数据隐私保护调整和大数据处理等几个方面展开研究工作，取得了一系列研究成果，并将研究成果应用于生产实践中。主要项目成果如下：.1.提出一种支持个性化数据隐私保护定制的SLA模型，并对其进行定义和验证。建立租户与服务商之间的个性化数据隐私保护SLA模型的协商策略，实现多方收益最大化。.2.提出一种云端数据隐私保护通用机制，实现单隐私属性和组合隐私属性的分块混淆存储，解决不同底层物理存储模式下的数据隐私保护问题。.3.针对云环境下隐私数据的放置问题，提出面向多租户的隐私数据放置优化策略，满足租户个性化隐私视图与底层物理存储一一对应，实现共享资源利用率最大化。.4.研究云计算环境下隐私数据的重构问题，从资源利用、缓存管理等方面提高应用数据重构效率，实现隐私数据的重构优化。.5.针对多租户应用中数据动态变化问题，提出基于分块的数据隐私保护动态评价机制。从数据模式、数据分布、数据关联度等多个角度对隐私保护效果进行检测和评价。.6.针对租户数据操作引起的数据分布失衡问题，提出一种动态数据分布均衡调整机制，实现云端多租户数据总是处于合理的分布状态，确保租户数据隐私保护的持续性和一致性。.7.基于云端隐私保护数据处理效率问题，从短作业优化和数据调度方面，减少资源分配和回收的频率, 平缓作业响应时间，降低长作业等待时间，从而实现提高作业的执行速率。.截止目前课题组已发表学术论文24篇，其中SCI收录5篇，EI收录19篇，以项目负责人史玉良副教授为第一作者、通讯作者的论文20篇，申请并获批国家发明专利1项。在课题资助下，新申请获得国家、省部级科研项目3项，培养博士3人，硕士生9人，参加国际、国内学术会议近10余次，已按照计划完成相关研究工作。