集合包含与几何包含的多方保密计算

多方保密计算是近几年国际密码学界研究的一个热点问题·研究了保密的集合包含与几何包含问题,提出集合包含问题的多方保密计算方案,在此基础上结合MonteCarlo方法与Cantor编码方法,提出了任意几何图形包含问题的近似多方保密计算方案·并利用模拟范例证明了方案的安全性·同已有的方案相比,提出的方案适用范围广、通信复杂性低;在解决已有方案可解决的同样问题时,某些情况下计算复杂性也比较低·

基于同态加密的高效多方保密计算

多方保密计算是信息社会隐私保护的核心技术,是国际密码学界的研究热点之一.本文首先提出了一种新的对保密数据进行编码的方案,接着利用这种新的编码方案和同态加密方案,构造了一个百万富翁问题新的解决方案,并证明了方案的安全性.新的方案更简洁、更具有普遍意义,能够对可定义全序关系的任意两个对象进行比较.最后用这个新的解决方案解决了另一个新的多方保密计算问题-两个整数的互素问题,证明了方案是安全的.

排序问题的多方保密计算协议

为了解决多方参与的保密排序问题,提出了基于保密排序的隐私保护解决方案.该方案首先假设多方保密计算的参与者为半诚实的,即参与者在协议执行过程中将忠实地执行协议,但可能保留计算的中间结果,以试图推导出其他参与者的输入,然后给定参与者与数据的对应集合关系,并利用离散对数方法计算数据数组以获取其置换结果,从而使得参与者知道且只知道自己的数据在置换后的数组中的位置.模拟范例证明了所提方案具有一定保密性,且特别适用于解决计算机网络中的隐私保护问题.

计算几何问题的多方保密计算

多方保密计算是近年来国际密码学领域的一个研究热点,它使拥有隐私数据的参与者能够共同合作利用这些隐私数据保密地参加运算,同时又不泄露自己的隐私数据,因而使人们能够最大限度地利用隐私数据而不破坏数据的保密性.计算几何问题的多方保密计算是其中的一个重要组成部分.研究几何图形相交问题的解决方案在计算几何的多方保密计算中有重要的意义.本文协议2是用朴素的方法解决了两条直线相交问题的多方保密计算,协议3是用Paillier的同态加密算法研究两条直线相交问题的多方保密计算.首先针对已有的两直线相交问题解决方案效率低的缺点,提出了两个新的解决方案,降低了计算复杂性和通信复杂性.接着在协议3的基础上研究了直线与平面相交问题,提出了该问题的解决方案.还利用模拟范例证明了该文提出的2个问题的多方保密计算方案是安全的.最后,给出了以上协议的计算复杂性和通信复杂性分析.

统计分布的多方保密计算

多方保密的概念是姚期智教授首先提出的,是计算网络计算环境中隐私保护的关键技术,在密码学中占有重要的地位,是构造许多密码学协议的基本模块,是国际密码学界近年来研究的热点问题.这方面国内外的学者进行了大量的研究,已经取得了许多理论成果与实用成果,但还有许多应用问题需要研究.介绍了多方保密计算方面的研究现状和一些需要研究的问题,研究了统计工作中所遇到的保密问题,主要解决在统计工作中经常遇到的统计分布的保密计算问题,基于计算离散对数困难性假设,运用严格的逻辑推理方法,提出了该问题的3个多方保密计算方案,并用模拟范例证明了方案的保密性.这样的问题尚没有见到研究报道,解决方案对于实际工作中的保密统计计算有重要的意义,它们可以用于保护统计过程中被统计对象的各种数据的保密,从而使被统计者不用担心隐私的泄漏,使所获得的数据更为可靠,更具有参考价值.

矩阵相等和矩阵特征值的概率多方保密计算协议

首先提出了利用哥德尔编码将矩阵与自然数建立一一对应关系,从而保密地判断两个矩阵是否相等;其次提出了一种保密计算矩阵特征值的安全协议。最后,利用模拟范例方法证明协议是安全的,并且两协议的计算复杂性和通信复杂性较低,在数据服务外包领域具有实用价值。

多方保密计算研究综述

总结多方保密计算研究中使用的同态加密、单向散列函数、秘密共享与不经意传输等基本工具;概括保密的科学计算、保密的计算几何、保密的统计分析、保密的数据挖掘等研究内容与研究现状;介绍多方保密计算的安全性定义及有待进一步研究的问题。

集合间基本操作的多方保密计算

多方保密计算是近年来国际密码学界研究的热点问题。集合是科学研究中一个非常重要的概念,其在数学领域具有无可比拟的特殊重要性。现实生活中的许多问题可以转化成集合之间的基本操作问题来解决。对集合间的保密操作,如保密地计算集合交集、并集是多方保密计算中的一个重要方面,在保密的数据挖掘,保密的数据库查询等方面有重要的意义,在现实生活中也有广泛的应用前景和实用价值。为了解决集合之间基本操作的保密问题,提出了基于Paillier加法同态加密算法的安全两数差平方计算协议和求解集合交集的保密协议,并设计了基于百万富翁协议的求解集合并集的保密协议。理论分析表明,基于Paillier加法同态加密算法的安全两数差平方计算协议以及求解集合交集与并集的保密协议具有较好的正确性和安全性。

几何相交问题的多方保密计算

研究几何图形相交问题解决方案在计算几何的多方保密计算中有重要的意义。用不经意传输研究计算几何问题多方保密计算。首先针对已有的两线段相交问题解决方案计算复杂性高的缺点,提出了新的解决方案,降低了该问题的计算复杂性。接着研究2个新的多方保密计算问题:两任意多边形相交与2个任意几何图形相交问题的多方保密计算,提出了相应的解决方案。还利用模拟范例证明了该文提出的3个问题的多方保密计算解决方案是安全的。

两个集合相等的多方保密计算

多方保密计算是近年来国际密码学界的一个研究热点,集合问题的多方保密计算是其中的一个重要组成部分.两个集合相等问题的多方保密计算研究尚没有见到报道.文中研究两个集合相等的多方保密计算问题,通过将集合与自然数对应,再利用比较自然数是否相等的方法,实现集合的比较.文中提出了集合相等问题的两个多方保密计算方案,并利用模拟范例证明了方案的安全性.这些方案在多方保密计算研究中有广泛的应用.

高效的区间保密计算及应用

多方保密计算是目前国际密码学界的研究热点,是网络空间隐私保护与信息安全的关键技术.密码学者已经研究了很多多方保密计算问题,但更多的多方保密计算问题还有待研究.文中研究一个重要的多方保密计算问题——有理数的区间的保密计算,即保密地计算一个保密的有理数在不在另一个保密的有理数区间内.该问题在密码学中有重要的理论意义,在其他多方保密计算协议的构造中有重要的实际意义,在隐私保护方面有广泛的应用.其中包括计算几何上的点与圆环的包含问题,点与无限区域的包含问题,点与线段的包含问题等.甚至在现实的商品交易中,运用该问题的解决方案能够减少交易成本.文中基于Paillier同态加密方案,以百万富翁协议为基本思想,利用计算几何理论,将有理数区间保密计算问题输入的有理数看成过原点的直线的斜率,将区间保密计算问题归约为直线之间的位置关系,根据平面直角坐标系上三点定义的三角形面积计算公式,设计了一个高效的有理数区间保密计算协议;采用基本算术知识,将有理数的大小比较归约到算术不等式的判定,调用对称密码整数集百万富翁协议,设计了另一个高效的有理数区间保密计算协议;用模拟范例证明了两个协议的安全性;通过理论和实际编程分析了协议的效率;分析表明两个协议是正确高效的;最后给出了协议在解决其他多方保密计算问题中的应用实例.

集合相交问题的双方保密计算

用公开密钥加密算法解决了集合相交的多方保密计算问题,并提出了3种解决方案,它们均基于参与保密比较的双方都是半诚实的.所提方案既可以使双方知道集合的交集,也可以使双方只知道交集的势,而不知道具体的交集,同时运用模拟范例证明了解决方案的保密性.该方案适用于不暴露交集的元素、向一方暴露交集的元素、向双方暴露交集的元素等3种场合,且计算复杂度较低,可以容易地推广到保密计算的多个集合相交的问题,在网络隐私保护方面具有重要的应用价值.

双向零知识证明与初等函数两方保密计算

提出了双向零知识证明的概念 ,研究了双向零知识证明与传统的零知识证明之间的关系 ,设计了两个最基本的双向零知识证明协议。提出并研究双向零知识证明的目的是希望用双向零知识的思想 ,研究多方安全计算问题。将双向零知识证明协议用于构造两方保密计算协议 ,取得了一些结果 :设计了容忍恶意行为的指数函数 ,幂函数 ,对数函数 ,三角函数的两方安全计算协议 ;

GUC安全的关系联结算子保密计算协议

分布式数据库系统的关系算子的保密计算协议是多方保密计算(MPC)理论的重要应用领域之一,目前该方向的绝大部分工作主要针对如何构造查询类算子的保密计算协议,对如何构造数据生成类算子的保密计算协议则较少涉及。针对广泛应用的关系联结(join)算子,基于保密及匿名的身份基公钥加密(IBE)方案及其用户私钥盲生成协议给出联结算子的2-方保密计算协议的一种通用的、不依赖于随机oracle(即标准模型)的有效构造,并证明该构造具有GUC(generlized universal composability)安全性。

云环境下集合隐私计算

多方保密计算是网络空间安全与隐私保护的关键技术,基于同态加密算法的多方保密计算协议是解决云计算安全的一个重要工具.集合隐私计算是多方保密计算的基本问题,具有广泛的应用.现有的集合隐私计算方案多是基于两方的情况,基于多方的方案较少,效率较低,且这些方案都不能扩展到云计算平台.首先设计了一种编码方案,根据该编码方案和同态加密算法,在云计算环境下构造了一个具有普遍适用性且抗合谋的保密计算集合并集问题解决方案.该方案中的同态加密算法既可以是加法同态,又可以是乘法同态的加密算法.进一步利用哥德尔编码和El Gamal公钥加密算法构造了一种适用于云计算的高效集合并集计算方案.这些方案还可以对多个集合中的所有数据进行保密排序,并证明这些方案在半诚实模型下是安全的.所提方案经过简单改造,也可以保密地计算多个集合的交集.

适用于数字对象的保密比较协议

分析了现有保密比较协议无法使用于不确定数字对象比较的原因,用随机构造单向散列函数的方法设计了对不确定具体范围的数字对象进行比较的一种多方保密计算方案,协议能以零泄漏的方式快速比较两个数字对象是否相同.用广泛接受的模拟范例证明了方案的保密性.

三点共线的保密判断问题及应用

安全多方计算问题由图灵奖得主姚期智于上世纪八十年代首先提出,现在已经成为密码学的一个重要研究方向.保护隐私的计算几何是一类特殊的安全多方计算问题,它是指在一个互不信任的多用户网络中,用户输入各自的几何信息共同完成某项计算任务,但不能泄露各自的输入信息.该问题在商业和军事等领域有着非常重要的应用前景.三点共线的保密判定问题是一个很新颖的问题,目前尚未得到解决.在本文的研究中,我们利用paillier同态加密算法,设计了保护私有信息的三点共线判定问题协议,证明了协议的正确性,并用模拟范例证明了协议的安全性.本文利用三点共线判定问题协议作为基本模块,设计了点与线段关系判定问题协议,证明了该协议的安全性与正确性.我们还给出了以上协议的计算复杂性和通信复杂性分析.在本文的最后部分,结合三点共线判定问题协议和点与线段关系判定问题协议,我们给出了保密计算工业中化学混合物按比例的兑制问题的应用实例.

安全的多边形相交面积计算

保护隐私的计算几何是一类特殊的安全多方计算问题,它是指在一个互不信任的多用户网络中,用户输入各自的几何信息共同完成某项计算任务,但不能泄露各自的输入信息,该问题在商业和军事领域有着重要的应用前景.保护隐私的多边形相交面积精确计算问题是一个很新颖的问题,目前尚未有人解决.本文在Paillier同态加密算法的基础上,基于茫然的第三方提出判断线段相交及交点问题协议,然后结合点包含于多边形判定协议,进一步讨论了两多边形相交面积精确计算问题.最后,给出了以上协议的安全性证明和效率分析,并给出了应用实例.

同态加密算法及其在云安全中的应用

云服务模式具有巨大的经济技术优势和广阔的应用前景,普及云服务技术对我国的信息化建设和社会发展具有重要的意义.云服务推广与应用中面临的最大挑战是安全问题.同态加密,尤其是全同态加密是解决云服务安全问题极为关键的技术,也是近年来国际密码学界研究的热点问题.对同态加密的研究现状进行了综述,介绍了同态加密在云计算机密性保护及其他方面的应用,重点介绍了各种代数部分同态加密方案和电路全同态加密方案的优缺点.对同态加密未来的研究问题进行了分析,同时简单介绍了云安全中的明文保密计算概念、相对于密文计算的优势以及需要进一步研究的问题等.

姚氏百万富翁问题的高效解决方案

姚氏百万富翁问题解决方案已经成为许多多方保密计算问题解决方案的一个基本模块,但现有的解决方案效率低下,因而影响到其他多方保密计算方案的效率.本文利用长度函数与不经意传输设计了一个高效的解决方案,新方案同原有方案相比,计算复杂性明显降低.