고급 가명처리 기술로서 OKVS기반의 완벽 해싱을 이용한 PSI 프로토콜 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of PSI Protocol Using Perfect Hashing Based on OKVS as an Advanced Pseudonymization Technique)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 한국융합기술연구학회
· 수록지 정보 : 아시아태평양융합연구교류논문지 / 10권 / 9호 / 55 ~ 64페이지
· 저자명 : 이지연

초록

OKVS(Oblivious Key-Value Store)는 기존의 키-값 저장소 Key-Value Store 구조에 보안을 강화하여 Oblivious Key 특성을 갖춘 자료구조이다. 오직 검색 쿼리를 수행할 때만 접근할 수 있는 특성을 갖고 있다. 이러한 특성은 보안 및 개인정보보호를 강화하는데 유용하여, 마이 데이터나 클라우드 컴퓨팅 환경에서 데이터 보호를 강화하는데 중요한 역할을 한다. 여기에 Bloon Filter, Cuckoo Hashing 등의 기법을 활용하여 효율적인 검색과 접근을 제안해 오고 있다. 그러나 Bloom Filter의 경우는 확률적 데이터 구조로 빠른 조회 속도를 제공하며, 효율적인 메모리 사용이 장점으로 알려져 있지만 확률적 자료구조 이므로 속하지 않은 자료를 있다고 판단하는 False Positive가 일어날 수 있다는 단점이 있다. 또한 Cuckoo Hashing의 경우 2개의 해시함수와 2개의 해시 테이블을 해시 함수의 충돌을 피하기 위해 제안되었으나 새로운 키가 입력되었을 때 두번째 해시 테이블로 이동하여 충돌을 피하는 것이다. 그러나 이 또한 무한루프가 발생한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 충돌이 전혀 없는 OKVS에서 Perfect Hashing을 활용하는 PIS 프로토콜을 제안한다. 기존의 OKVS 자료구조에서 보안을 강화한 OKVS를 사용하였으며, 충돌을 피하기 위한 Perfect Hashing을 제안함으로써 특히 민감 정보가 많은 의료 데이터, 금융 데이터 등 정확한 검색과 조회를 요구하는 데이터 환경에서 안전하게 PSI를 구현할 수 있다.

영어초록

OKVS (Oblivious Key-Value Store) is a data structure that enhances the security of traditional Key-Value Stores by incorporating the Oblivious Key property. This property ensures that the data can only be accessed when a search query is performed, which significantly enhances security and privacy. This feature is particularly useful for enhancing security and privacy, which is crucial in strengthening data protection in environments such as My Data and cloud computing. Techniques such as Bloom Filter and Cuckoo Hashing are utilized to propose efficient search and access methods. However, Bloom Filter, known for its fast lookup speed and efficient memory usage, is a probabilistic data structure with the disadvantage of potential false positives, where non-existent elements might be mistakenly identified as present. Cuckoo Hashing, on the other hand, employs two hash functions and two hash tables to avoid hash collisions by moving the new key to the second hash table to avoid conflicts. Despite its advantages, Cuckoo Hashing can lead to infinite loops under certain conditions. To address these drawbacks, the proposed PSI (Private Set Intersection) protocol leverages Perfect Hashing within the OKVS framework, ensuring collision-free operations. By using OKVS, which enhances security over traditional KVS data structures, and proposing Perfect Hashing to avoid collisions, we enable the safe implementation of PSI, particularly in data environments that demand accurate search and retrieval, such as those containing sensitive medical and financial data.

참고자료

· 없음