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题名抗恶意敌手的线性门限隐私集合交集协议
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作者
贾正坤
张恩
王梦涛
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机构
河南师范大学计算机与信息工程学院
河南师范大学河南省教育人工智能与个性化学习重点实验室
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2024年第9期2846-2853,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(62072159,62002103,6207608)
河南省科技攻关项目(232102211057)。
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文摘
门限隐私集合交集(TPSI)是安全多方计算中的一种特例,其在机器学习、共享拼车、指纹识别等多个领域有广泛的应用。然而,目前存在的方案均基于计算复杂度较高的算法,并且仅在半诚实模型下实现,导致协议计算开销较大且无法抵抗恶意敌手的攻击。为了解决以上问题,首先提出了一个向量不经意匹配测试(VOMT)协议,并基于VOMT和布谷鸟哈希设计了一个高效的半诚实TPSI协议。此外,结合VOMT与对称密钥加密方案构造出向量不经意解密匹配测试(VODMT)协议,并基于VODMT与不经意伪随机函数设计了一个可以抵抗恶意敌手的TPSI协议。随后,分别在半诚实模型和恶意模型下证明了协议的安全性,并分析得出两个协议的计算复杂度和通信复杂度均为线性。在集合大小为4096时,提出的两个协议的在线运行时间分别为0.81 s和1.81 s,而先前的工作则需要5627 s,所以两个协议均是高效的。
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关键词
隐私计算
门限隐私集合交集
不经意键值对存储
不经意伪随机函数
布谷鸟哈希
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Keywords
private compute
threshold private set intersection
oblivious key-value stores
oblivious pseudorandom function
cuckoo hash
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名抗恶意敌手的多方概率门限隐私集合交集方法
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作者
巩一德
张恩
王梦涛
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机构
河南师范大学计算机与信息工程学院
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2024年第12期3834-3842,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(62072159,62002103,6207608)。
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文摘
概率门限隐私集合交集研究作为门限隐私集合交集的一种概率变体,在指纹或人脸识别、联邦学习等领域比确定型门限隐私集合交集协议效率更高。然而现有的概率门限隐私集合交集协议缺少针对恶意模型下的多方概率门限隐私集合交集的研究。针对该问题,提出了两种在恶意模型下安全的多方概率门限隐私集合交集协议。第一个多方概率门限隐私集合交集协议在参与方之间没有合谋行为时,能够抵御任意恶意敌手,并且使用对称密钥源语高效地实现了协议。该协议在八个参与方的场景下,集合大小为2^(20),门限值为0.5 n,协议的时间成本约为24.59 s。此外,在第一个协议的基础上结合零共享方案以及不经意可编程伪随机函数设计了一种抗合谋版本的协议,即当两个指定参与方不同时参与合谋时,该协议可以抵抗任意参与方子集进行合谋攻击。在相同实验设置下,当合谋参与方数量为N/2时,协议的时间成本约为40.00 s。与现有方案的实验对比可得,该协议具有更多的应用场景与更好的效率。
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关键词
概率门限隐私集合交集
不经意键值对存储
恶意安全
不经意可编程伪随机函数
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Keywords
probabilistic threshold private set intersection
oblivious key-value stores
malicious security
oblivious programmable pseudorandom function
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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