[发明专利]一种数据外包环境下的查询结果验证方法

说明书

技术领域

本发明属于数据库管理系统领域，涉及一种数据外包环境下的查询结果验证方法，主要针对在数据发布者和查询服务提供者分离的情况下，保障查询结果的正确性和完全性。

背景技术

单一XML验证包括检查单一XML数据查询结果的正确性和完全性。

基于单一XML数据库的验证，目前主要的研究内容包括文献“Executing SQL over encrypted data in the database-service-provider model，presented at the Proceedings of the 2002ACM SIGMOD international conference on Management of data，Madison，Wisconsin，2002.”中提出的外包数据的加密保护并基于加密数据的查询处理；文献“Authentication of outsourced databases using signature aggregation and chaining vol.3882.Berlin，ALLEMAGNE：Springer，2006”中提出的外包数据的完全性保护；文献“Verifying completeness of relational query results in data publishing，presented at the Proceedings of the 2005ACM SIGMOD international conference on Management of data，Baltimore，Maryland，2005”中关于外包数据的查询完全性、准确性和时效性研究等方面。但这些研究基本面向关系数据，所提出的方法、算法无法直接应用于目前应用越来越广泛的XML数据。

目前针对XML数据的可信查询处理的代表性工作有两种，一是在文献“Flexible authentication of XML documents，presented at the Proceedings of the 8th ACM conference on Computer and Communications Security，Philadelphia，PA，USA，2001.”中提出的基于<路径，节点集>的路径表查询验证方法，另一个是在文献“Structural signatures for tree data structures，Proc.VLDB Endow.，vol.1，pp.138-150，2008.”中提出的基于Pre-Post节点编码的XML树结构验证方法。这两种方法都没有解决查询完全性的问题：服务器返回的结果是否全部包含了对应查询语句(XPath或XQuery)所应得到的全部结果，并且没有多余的非查询结果被返回。

发明内容

本发明是针对单一XML数据库验证问题，克服上述现有相应技术存在的不足，提出的一种数据外包环境下的查询结果验证方法。本方法既能保证查询结果的完全性，又能保证查询结果的正确性。

本发明的技术方案为：

一种数据外包环境下的查询结果验证方法，其步骤为：

1)数据源端构造存储到外包服务器端的数据集D的Hash表；其中数据集D为若干XML文档树构成的文档树；

2)客户端将查询请求分别发送到数据源端和外包服务器端；

3)数据源端查询该Hash表中满足查询请求的XML文档树结构根节点的散列值HD，并通过安全通道将其发送给客户端；

4)外包服务器端根据查询请求返回查询处理结果R’给客户端，并提供可计算出该HD的验证数据S；

5)客户端根据散列函数、返回数据R’以及验证数据S计算出H_D’，并检验H_D’＝H_D是否成立；若成立则返回结果正确，否则错误。

进一步的，构造所述数据集D的Hash表的方法为：

1)初始化一路径表PathTable，将数据集D自根节点开始的每一路径作为路径表PathTable中的一行；

2)深度周游D并对D中所有子树从小到大进行编码，将编码作为每棵子树的标识；

3)从路径表PathTable中查找每棵子树的入口，并把相应子树的标识按照编码先后顺序记录在路径表PathTable的相应行；

4)将路径表PathTable每行所包含的标识作为标识组，计算每一标识组的hash值并把该值记录在路径表PathTable的相应行。