引言

隨著網絡信息技術快速發展，各行業數字化建設不斷推進，數據將逐步從信息化資產向生產要素轉變，數據流轉更加頻繁。在數據開發、測試、生產、管理等過程中，數據傳輸鏈路長、參與人數多等客觀情況給數據安全帶來挑戰。因此，如何降低信息安全風險，消除敏感信息泄露的威脅成為學者廣泛關注的問題。

數據脫敏技術通過預設方法對敏感信息進行數據變形，是解決上述問題的有效方法。文獻［1］將RSA非對稱加密標準與傳統MD5方法相結合，應用于云計算的完整性校驗和加密過程，有效解決信息泄露問題，但破壞了原有數據結構，導致脫敏后數據難以直接利用。文獻［2］采用同態加密策略，實現了對過程工業中重要參數的脫敏，一定程度上保留了數據的原始信息，但加解密過程存在對密文數量的限制。實際上，民航領域廣泛存在需要保留原有數據格式的業務處理場景。

保形加密(FormatPreserving Encryption, FPE)的提出為解決上述問題提供了思路。保形加密后的密文具有與原文相同的格式特征，能在脫敏的同時盡可能滿足數據分析的需求。文獻［3］針對大數據場景，以Hadoop平臺為基礎，設計了基于傳統FPE算法的數據脫敏系統。文獻［4］針對數值型數據，在此基礎上改進，替換FPE中常采用的CycleWalking策略，顯著提升了算法性能，使其在大規模脫敏的場景中更具優勢。文獻［4］將FPE算法引入特征識別領域，用于生物特征身份驗證系統中的數據保護，在保留原始數據結構的同時，有效降低信息泄露風險。但民航旅客數據量大，高頻、涉敏字段多，且各字段之間存在關聯，如果獲取到大量數據，仍存在被逆推破解的風險。

針對傳統FPE的安全性問題，文獻［5］將改進的FPE應用于民航領域，考慮到字段之間的關聯關系，計算出各字段之間的關聯度，據此篩選相關字段脫敏，增加了由密文逆推明文的難度，一定程度上提高了安全性。從本質上講，FPE要求數據脫敏前后有唯一的對應關系，導致攻擊者在沒有準確FPE密鑰的情況下，可以根據大量明密文對應數據將脫敏數據重標識化，這一特點限制了其安全性上限［6］。針對此問題，文獻［7］提出一種基于泛化FPE的動態脫敏方法，打破了傳統FPE中明密文唯一映射關系，有效提高民航旅客信息的安全性，然而對于需要解密的場景，由于同一密文可能對應多個原文，此方法無法準確還原數據。

綜上，本文基于FPE技術，結合民航旅客信息的應用場景，從改變單一解密密鑰角度出發，根據數據特點，篩選出非敏感的必要字段,并據此賦值調整因子T，在保留原數據格式的前提下，建立數據明密文多對一的映射關系。在提升數據安全性的同時，根據需求能夠有效還原數據原值，在民航領域具備更強場景適配能力。

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作者信息：

杜宇浩，王保國，譚玲，胡楠

(中國航空結算有限責任公司， 北京101300)