马建峰：缔造“秦盾”保卫信息安全

马建峰教授介绍“秦盾”云加密数据库系统。

　 本报记者 侯燕妮 文/图

　　“高校具备科研优势，企业对市场需求把握更准确。我们要重视校企合作，进行优势互补，才有可能实现科研成果转化，最终服务于社会经济发展。”西安电子科技大学网络与信息安全学院党委书记马建峰说。“秦盾”云加密数据库系统（QinCloudDB）（简称“秦盾”）就是马建峰团队科研成果转化的“杰作”，该项目曾先后获得2017年陕西科技工作者创新创业大赛金奖、第十八届中国科协年会全国科技工作者创新创业大赛金奖、最佳商业投资价值奖。

　　在当今社会信息化、智能化发展的趋势下，数据是信息系统的核心与基础，数据安全更是关系到国家安全、社会稳定的关键因素。“数据安全问题已经引起全社会的普遍重视。为数据库提供安全的保障是我们努力的目标，而‘秦盾\’满足了我们所有的要求。它可将数据加密后存储到数据库，使数据库的管理员无法知道我们存储的数据内容，也不影响用户使用数据，仍可对共享的数据进行更新、查找等操作。”马建峰介绍道。

　　美国麻省理工学院最早提出数据库加密思路，并建立了二次加密的巧妙机制。但是二次加密给数据的更新、查寻、检索等操作带来一系列问题，可用性较低。“‘秦盾\’采用单层加密方法，通过改变安全架构来提高数据安全性，同时解决了两层加密可用性低的问题。同时，‘秦盾\’还提供了数据完整性的验证技术，通过交互可判断存储的数据是否在数据库中被更改。”马建峰自豪地说。

　　“秦盾”针对云端数据窃取、篡改、泄露等安全威胁，提出了云数据库系统安全参考结构，通过分布式的安全代理实现密文存取、操作和访问，保证数据全生命周期的安全。针对传统密钥管理机制不适合海量数据存取访问的问题，团队发明了基于明文索引的密钥管理体系结构，解决了云数据库存取访问的密钥协商问题，降低了密钥管理安全风险。为了平衡安全性与高效率的矛盾，马建峰设计出自适应可定制的数据库列安全分级加密方式，在保证安全性的前提下，提高密文数据操作的效率。同时，马建峰针对多用户并发访问的安全需求，设计了基于属性的细粒度访问控制机制，从而实现了数据访问安全管控。

　　除此之外，“秦盾”的参考结构还有很多优势：具有可扩展性和兼容性，可以兼容各种数据存储系统；具有自适应性，能够根据应用需求，实现安全策略的自适应调整；具有高效性，支持大规模的并发操作，百万条记录的数据库的增、删、改、查等操作时间为毫秒级；系统容易部署，对应用和用户透明。

　　随着“秦盾”系统日渐成熟，马建峰开始考虑转化的问题。“高校大多注重研究，对成果的应用关注较少。‘秦盾\’走向市场，肯定会遇到很多问题，这有利于我们产品的进一步完善。所以，科研成果转化还是很有必要的。而这部分工作恰恰是高校所欠缺的。”马建峰强调说，“如果高校的科研工作不与后续的应用及市场化相关联，就是对科研资源的极大浪费。”

　　市场是检验产品最好的场所。如何使科研成果走出实验室，走向市场、走向消费者，马建峰在不断摸索。同时，他还推动学校与南京一家公司合作成立网络科技公司，助推“秦盾”走向更广阔的天地。目前，“秦盾”已广泛应用于政务、公安、金融、医疗等行业。

　　为了方便银行系统、电子政务系统的使用，马建峰团队不断提升“秦盾”的性能，打造了一种“透明”的加解密方式。“数据安全固然重要，但数据加密导致系统不再可用，安全就失去了意义。为满足不同用户的需求，我们进行了很多改进。”马建峰说，在应用的过程中，“秦盾”像透明伞一样对数据进行实时保护，并且丝毫不影响用户体验。

　　谈及“秦盾”的未来发展，马建峰说：“系统的数据规模不断增大，将对加密模式提出新的挑战，比如如何对大规模的加密数据进行授权管理。在后续的工作中，我们会进一步加强研究，让‘秦盾\’像坚硬的盾牌一样时刻保卫信息安全。”

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