Page 268 - 《软件学报》2020年第11期

侯瑞涛 等:分级可逆的关系数据水印方案 3583

Fig.5 Time comparison between grade detection Fig.6 Change of grade detection time/
and database reading database reading time
图 5 等级检测与数据库读取操作时间对比 图 6 等级检测耗时/数据库读取操作耗时变化
经过对实验结果的分析,n=5000 时,等级检测算法的执行时间约为普通的数据库元组读取操作的 4 倍.但随
着数据规模 n 的增大,等级检测算法与普通的数据库元组读取操作的时间比值呈下降趋势.当 n=200000 时,该比
值已经下降到 1.29,如图 6 所示.这是因为等级检测算法在执行初期需要读取水印嵌入期间保存下来的辅助数
据,并且在执行后期要进行辅助数据的比对,这两部分时间受数据规模的影响不大,但从整体上增加了算法的时
间开销.
4.1.3 水印检测算法的计算性能实验
水印检测算法同样只涉及数据库的元组读取操作.故该算法只与读取 n 条数据库元组的时间对比,如图 7
和图 8 所示.

Fig.7 Time comparison between watermark detection Fig.8 Change of watermark detection time/
and database reading database reading time
图 7 水印检测与数据库读取操作时间对比 图 8 水印检测耗时/数据库读取操作耗时变化

由图 7 和图 8 可知,水印检测算法在计算性能上与等级检测算法具有相似的性质,都是算法运行时间与读
取数据库元组时间的差距逐渐缩小.其原因也是受辅助数据读取的影响.
4.1.4 等级提升算法的计算性能实验
实验是对嵌有水印的关系数据执行数据恢复操作,以提升数据质量等级.实验将算法时间与读取 n 条数据
库元组写入 n/4 条数据库元组对比,结果如图 9 所示.
图 9 中,在执行时间上,与普通的数据库元组读写操作相比,等级提升算法相对于普通的读写数据库元组而
言,增加了约 6.0%.增加的时间主要源于恢复原始数据、划定数据分区等.