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题名正确性可验证的密文图数据最短路径外包计算方案
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作者
丁红发
于莹莹
蒋合领
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机构
贵州财经大学信息学院贵州省大数据统计分析重点实验室
贵州大学公共大数据国家重点实验室
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出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024年第5期400-413,共14页
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基金
国家自然科学基金(62002080)
贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教技[2023]065号,黔教技[2023]014号)。
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文摘
地理位置、社交网络等海量图数据应用广泛且包含大量隐私,通常需要安全的外包计算来提供多样化的查询服务。然而,如何设计正确性可验证的图数据外包计算协议仍是公开的难题。为此,提出了加密图数据上正确性可验证的精确最短路径外包计算方案。该方案利用加法同态加密构造密态图数据上的广度优先最短路径计算算法,支持加密图数据的精确最短距离查询外包计算;其次,基于双线性映射累加器构造最短路径外包计算结果的概率正确性验证机制。分析和证明表明,该方案能以概率可靠性实现正确性可验证的精确最短路径的外包计算,具备随机预言模型下的IND-CCA2安全。对比实验结果表明,所提方案相比其他相关方案在安全性、功能性方面有显著优势,性能上较已有可验证图数据外包计算方案在初始化及加密环节、查询环节、验证及解密环节的时间开销分别降低了0.15%~23.19%,12.91%~30.89%和1.13%~18.62%。
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关键词
图数据外包计算
可验证
最短路径查询
密码累加器
同态加密
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Keywords
Graph data outsourcing computation
Verifiable
Shortest path query
Cryptographic accumulator
Homomorphic encryption
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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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题名图数据精确最短距离的隐私保护外包计算方案
被引量：1
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作者
于莹莹
丁红发
蒋合领
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机构
贵州财经大学信息学院
贵州省大数据统计分析重点实验室
贵安新区科创产业发展有限公司
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出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期158-171,共14页
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基金
国家自然科学基金(62002080)
中国博士后基金(2020M673584XB)
贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2021]140)。
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文摘
社交网络、通信网络、生物蛋白等海量图数据应用广泛且包含大量个人隐私和商业敏感信息,通常需要对图数据加密并通过云计算提供安全高效的外包查询服务。然而,设计加密图数据上的高效精确最短距离外包计算方案既要保证隐私数据的高安全性,又要提高加密查询等计算的效率,具有一定挑战性。提出一种基于二跳覆盖标记和加法同态的图数据精确最短距离查询外包计算方案。使用广度优先搜索修剪策略对二跳覆盖标记生成的原始标记集合进行预处理,减少预处理的标记数量并提高查询效率。基于加法同态加密和伪随机函数对标记集合进行加密处理并构造安全索引结构,保护图数据的节点和距离信息,实现加密图数据的精确最短距离查询。实验结果表明,该方案能正确进行加密图数据上精确最短距离的外包计算,在半诚实假设下满足随机预言模型下的IND-CPA安全和(L_(1),L_(2))安全,能有效保护图结构数据在外包计算中的隐私信息,在图数据加密和最短距离查询阶段相较现有同类方案分别降低了13.04%~24.24%和36.44%~46.13%的时间开销。
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关键词
图数据外包计算
最短距离查询
二跳覆盖标记
加法同态加密
隐私保护
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Keywords
outsourced computation of graph data
shortest distance querying
2-hop cover labeling
additive homomorphic encryption
privacy preserving
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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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