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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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题名基于弹性秘密共享的多方门限隐私集合交集协议
被引量：1
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作者
张恩
秦磊勇
杨刃林
李功丽
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机构
河南师范大学计算机与信息工程学院
智慧商务与物联网技术河南省工程实验室(河南师范大学)
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出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期5424-5441,共18页
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基金
国家自然科学基金(62072159,62002103,62076089,U1804164)
河南省科技攻关计划(212102210388)。
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文摘
(t,n)门限隐私集合交集协议,指N个参与者各自拥有大小为n的隐私集合,在不泄露自身隐私信息的前提下,如果各参与者交集数量大于门限值t,则参与各方能够获得交集信息,其有广泛的应用,如指纹识别、在线拼车、相亲网站等.然而现有门限隐私集合交集协议大多针对两方参与者进行研究,对多方门限隐私集合交集协议的研究仍存在许多挑战,现有的多方门限隐私集合交集协议使用全同态加密等开销较大的公钥算法,尚没有有效实现.针对上述问题,结合弹性秘密共享、布隆过滤器提出两种有效的多方门限隐私集合交集协议,并首次仿真实现了协议.首先,设计一种新的布隆过滤器构造方法,将弹性秘密共享生成的份额与参与方的集合元素相对应,通过查询布隆过滤器获取的秘密子份额能否重构出正确秘密来判断各方交集是否达到门限值,有效防止交集基数的泄露.设计的第1个协议避免使用开销较大的公钥算法,当设置安全参数λ为128,集合大小为2^(14),门限值为0.8n时,在三方场景下协议在线阶段的时间成本为191 s.此外,为了能在半诚实模型下抵抗至多N-1个敌手合谋,在第1个协议基础上结合不经意传输设计一种该协议的变体,相同条件下,在线阶段时间成本为194 s.最后通过安全证明,证明上述协议在半诚实模型下是安全的.
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关键词
门限隐私集合交集
抗合谋
弹性秘密共享
布隆过滤器
不经意传输
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Keywords
threshold private set intersection
collusion resistance
robust secret sharing
Bloom filter
oblivious transfer
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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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