Implementation and Performance Evaluation of Database Encryption for Academic Affairs System

교무업무시스템을 위한 데이터베이스 암호화 구현 및 성능 평가

Database encryption is one of the important mechanisms for prohibiting internal malicious users and outside hackers from utilizing data. Frequent occurrences of encryption and decryption cause degradation of database performance so that many factors should be considered in implementing encryption system. In this paper, we propose an architecture of database encryption system and data encryption module. In addition we suggest extended SQL in order to manage data encryption and decryption. In implementing database encryption system, we adopt ARIA encryption algorithm which is proved to be the most fast one among Korea standardized encryption algorithm. We use an single key for each database in encrypting data rather than using several keys in order to improve performance. Research over performance evaluation of database encryption system is rare up to now. Based on our implemented system, we provide performance evaluation results over various H/W platforms and compare performance differences between plain text and encrypted data.

데이터베이스 암호화시스템은 데이터를 암호화하여 저장함으로 내부 관리자나 외부 해커로부터 데이터 유출 시 내용을 보호할 수 있는 중요한 수단중의 하나이다. 그러나 암호화시스템은 질의처리 시 자주 발생하는 암복호화로 성능상의 문제가 발생할 수 있어 이를 고려하여 개발되어야 한다. 본 논문에서는 데이터베이스 암호화시스템 아키텍처와 데이터 암호화 처리기를 구축하고, 암호화 데이터 처리를 위한 SQL 질의어 확장에 관한 구현 사례를 제공한다. 성능 향상을 위해 암호키는 데이터베이스별 단일키로 제한하고 암호화 알고리즘으로는 한국표준 암호화 알고리즘들 중 성능이 빠른 ARIA를 채택하였다. 데이터베이스에 대한 성능 평가 관련 연구는 현재까지 매우 미흡한 실정이다. 본 논문에서 구축한 데이터베이스 암호화시스템을 바탕으로 다양한 동시 사용자수와 서버 환경에 대해 암호문과 평문의 처리 성능을 측정한 결과를 제시한다.