Paillier同态加密下车辆协同自适应预测巡航控制

车辆协同式自适应巡航控制(CACC)以其高效便捷的特点成为智能交通系统的研究热点,但随着车辆接入网络,网络攻击对车联网系统的安全性造成了很大威胁;针对传统方案较繁琐、密文密钥同时传输数据仍可能被篡改的问题,采用Paillier同态加密算法对加速度进行加密,仅传输密文;针对控制目标设计一综合跟踪信号,并基于Paillier算法的同态性设计密文数乘运算,使加速度密文无须解密而直接用于自车构建跟踪信号;将跟踪信号与分布式模型预测控制(MPC)结合,采用线性矩阵不等式对控制策略的优化问题进行转化,求解最优控制输入,保证车辆队列的安全协同行驶;经Matlab仿真验证了控制系统的性能指标以及Paillier同态加密的有效性。

基于Paillier同态加密算法的去标识化技术研究

本文对Paillier同态加密算法原理进行深入研究,此外,本文还探索了在安全应用中使用同态加密算法进行数据去标识化的技术,并进行了实践验证。实验结果表明,Paillier同态加密算法能够有效地保护个人信息免受泄露和不当挖掘,将在未来的大数据时代中发挥关键作用。

基于同态加密的数据库信息安全应用研究

随着信息化技术的发展,涉及到个人信息的数据规模也在增加,如果大量的个人信息泄露,不仅会导致用户生命财产受损,更会破坏市场秩序、制约经济发展,甚至会引发公共安全危机。该研究旨在保护本地数据库安全,采用Paillier同态加密算法对数据库进行加密。通过测试,可以实现对指定数据库、表及字段进行加解密操作,有效防范他人对本地数据库数据的恶意窃取泄露,提高用户本地计算机的安全性,保护用户数据隐私。

基于同态加密的神经网络模型训练方法

针对云环境下数据隐私泄露与基于同态加密的隐私保护神经网络中精度不足的问题,文中提出了一种双服务器协作的隐私保护神经网络训练(PPNT)方案,在云服务器协同训练过程中实现了对数据传输、计算过程及模型参数的隐私保护。首先,为避免使用多项式近似方法实现指数和比较等非线性函数,并提高非线性函数的计算精度,基于Paillier半同态加密方案和加法秘密共享技术设计了一系列基础安全计算协议;其次,在已设计的安全计算协议基础上,构造了神经网络中的全连接层、激活层、Softmax层及反向传播相应的安全计算协议,以实现PPNT方案;最后,通过理论与安全性分析,证明了PPNT方案的正确性及安全性。性能实验结果显示,与PPMLaaS方案相比,PPNT方案的模型精度提高了1.7%,且在安全计算过程中支持客户端离线。

基于联邦学习和同态加密的电力数据预测模型本地保护

电力数据的准确、快速预测不仅对电力系统的稳定、正常运行至关重要,也会对整个社会的生产生活产生重大影响.因此,高效、准确地预测电力数据是电力数据研究中的一项重要工作.循环神经网络在电力数据预测问题上具有优异的表现,但是需要大量数据来训练模型.各大电力公司出于隐私安全问题的考虑,并不愿意共享各自的电力数据,从而无法训练出更加精确的模型.此外,在海量数据上传到中央服务器对联合模型进行训练的过程中会产生巨大的网络资源开销.针对这些问题,将联邦学习与Paillier同态加密算法相结合,提出了基于联邦学习和同态加密的电力数据预测模型本地保护方法.实现了对电力数据和本地模型参数的保护,在安全的状态下对联合模型进行共同训练.使用真实的电力数据进行了实验,该方法取得了良好的实验结果.

一种多素数和公共模数联合的Paillier优化算法

Skyline查询旨在大量数据点中选择出一组符合要求的点集合,为面向位置对象的多目标优化问题提供了关键技术.明文的Skyline查询会引发数据泄露,采取同态加密Paillier对数据进行保护,实现密文上的Skyline查询.针对Paillier加解密效率低的问题,提出了多素数和公共模数联合的MPGPaillier(multiple primegenerator Paillier)算法,对算法的正确性和安全性进行证明.实验对比分析表明,在加解密效率方面,MP-GPaillier比Paillier和MP-Paillier(multiple primePaillier)算法有显著提升.

基于RSA和Paillier的同态云计算方案

为解决云计算中的密文数据计算和私有云用户隐私保护问题,在缺乏实用同态加密算法的情况下,基于RSA和Paillier的同态特性,提出一种利用单一同态密码体制即可构造的、同时支持乘法和加法操作的Somewhat同态云计算方案。该方案可实现公有云服务器的密文数据处理,在同态计算过程中能进行密文规模控制,有较大的同态计算深度,通过合适的映射,能够完成浮点数类型的计算。仿真结果表明,与明文直接计算方案相比,该方案的耗时有所增加,但具有更好的可行性和安全性,并能在云计算环境下满足多种形式的计算请求。

基于Paillier同态的无线自组网组密钥管理方案

基于Paillier密码体制,提出了一种安全有效的同态组密钥管理方案。该方案适用于面向群组和拓扑结构易变的无线自组网,具有抗合谋攻击性、前向保密性与后向保密性。针对无线自组网节点频繁加入和退出的特点,密文上的同态操作提高了组密钥更新的效率和实时性。对其正确性和安全性进行了证明。与其他组密钥管理方案相比,该方案具有交互轮数较少、通信和存储开销小、安全性高等特点。

基于同态加密的密文数据库统计模型的设计与实现

文章针对基于同态技术密文数据库统计的设计与实现进行了详细的阐述。文章利用同态加密技术,设计了两种对密文数据库进行精确统计和范围统计的模型,解决了服务器端密文数据检索和统计的问题,并对模型的正确性进行了证明,实验仿真证明了模型的可行性。

基于同态加密的分布式隐私保护线性回归分析模型

线性回归是对数据进行统计分析的重要方法之一,但对具有隐私保护的分布式多数据源线性回归分析的研究还较少.针对该问题,利用加性同态加密,提出了一种在非信任的分布式环境下具有隐私保护的协作线性回归分析模型.该模型充分利用分布式环境的计算能力,由各数据源端与服务器端协作进行线性回归参数的计算,各数据源的敏感数据在整个分析过程中都处于保密状态.最后分析了模型在半诚实模式下的安全性,并对所实现模型进行了性能测试.

应用于物联网的Paillier同态信息检索方案设计

随着物联网的发展,越来越多的加密数据信息存储在云端服务器上,当服务端存储的加密数据形成一定规模后,对加密数据的检索成为一个迫切需要解决的问题。本文设计一种基于Paillier同态加密算法应用在物联网的信息检索方案。该算法可以直接对加密的数据进行检索,不但能保证被检索的数据不被统计分析,还能对被检索的数据做基本的加法运算而不改变对应明文的顺序,既保护了用户的数据安全,又提高了检索效率。

基于多密钥全同态加密方案的无CRS模型安全多方计算

利用多密钥全同态加密方案(multi-key fully homomorphic encryption scheme,MFHE)可以设计一个安全多方计算协议.在公共随机串(common random string,CRS)模型中构造的安全多方计算协议,每一个参与方在生成公钥阶段要用到一个公共随机矩阵,这削弱了每个人独立生成公钥的能力.本文首先设计一个无CRS的基于GSW的安全多方计算协议,与已有的同类协议相比,由于我们的方案利用了编码操作,从而把单密钥密文扩展成多密钥密文,提高了效率,并将解密噪音从2(m4+m)mNBχ降低到(2+m)mNBχ.我们也以LWE假设为依据构造了一个无CRS模型的3轮安全多方计算协议,并证明其在半恶意敌手的情形下是安全的.

一种基于Paillier和FO承诺的新型区块链隐私保护方案

区块链是一种共享数据库,具有高度去中心化和可追溯性等优良特性.然而,数据泄露仍然是区块链交易的一大难题.为了解决这个问题,提出了带变量k的Paillier同态加密(Paillier homomorphic encryption with variable k, KPH)方案,这是一种新型区块链隐私保护策略,使用RSA公钥加密算法隐藏交易信息,利用FO承诺对交易金额的合法性进行零知识证明,并通过Paillier半同态加密算法的加法同态性更新交易金额.与典型的Paillier算法不同,KPH方案的Paillier算法包含变量k,并结合函数L和中国剩余定理,将算法的时间复杂度从O(|n|^(2+e))降低到O(log n),使算法解密过程更加高效.

基于Paillier和PSI的多关键字可搜索加密方案

围绕多关键字的高效密文搜索和数据安全性保障问题,展开分析与研究,基于同态加密和私有集合交集技术,提出一种面向多关键字的高效的保护搜索模式的可搜索加密方案.该方案使用随机数填充和Paillier同态加密方法构造安全索引和陷门,保护了索引隐私和陷门隐私,进而保护了搜索模式;该方案通过私有集合交集技术进行连接多关键字搜索,搜索中只使用到了乘法和指数运算,与其他方案相比大大提高了效率;安全性和性能分析表明,该方案具有可搜索加密的语义安全性,可以高效地实现对密文的多关键字搜索,且具有良好的计算代价.

基于群签名和同态加密的联盟链双重隐私保护方法

区块链账本公开,以实现交易的溯源与可验证,但账本的透明使得区块链用户的隐私成为一个亟待解决的问题.为了解决联盟链交易中的交易金额和身份的隐私暴露问题,提出了基于群签名和同态加密的联盟链双隐私保护方法,在满足交易溯源和可验证的前提下,实现收付款者身份和交易金额的隐私保护.将群签名中群的概念与联盟链恰当结合,并提出一种部分身份匿名的概念,使方案能够满足对其他交易节点匿名,同时确保主要节点可验证.并利用Paillier同态加密的加同态性质验证交易的合法性,保护交易金额的隐私.提出主要节点的4步验证方法,通过对群签名、账户所属权和交易金额合法性的验证,实现主要节点对交易合法性的监管.通过分析,该方案可以抵抗篡改攻击和公钥替换攻击,且交易合法性验证合理,最后,通过与其他方案的对比分析,该方案的计算开销是合理的.

基于同态加密技术的弱口令安全审计方法设计

长期以来,弱口令一直是信息安全工作中的重要隐患之一,关键系统弱口令的网络攻击成本低,且可能导致严重的安全风险。数据审计是一种可以充分发现系统弱口令的有效方法,可依照常见的弱口令列表,与用户数据库中的密码进行对比,审查是否与弱口令相同。用户密码是高度隐私信息,暴露密码将导致严重的安全风险,因此需要在不暴露密码具体数值的前提下,进行密码的审计工作。文章提出一种基于同态加密算法的安全多方计算方案,可以使两方在不泄露各自数值真实值的前提下,进行两数是否相等的比较,并应用于密码弱口令审计中,解决了弱口令无法审查的问题。

基于Paillier和ElGamal算法的双层同态密码系统

当今各种各样的网上服务和线上服务为人们提供诸多的便利,诸如电子政务、网上银行、电子投票等线上系统也早已为人们广泛使用。今年来频发的网络安全事件警示着我们网络通信的安全风险不断增多,确保安全的网络通信的各种努力尤为必要。但是,当前主流的加密放在执行加解密操作时,由于原文的明文被暴露而造成信息泄露的发生。针对这一情况,设计一种在不知道原始明文的情况下对用户加密数据进行操作的加密方法很有必要。文章介绍的双层加密方法在非对称加密之后采用Paillier和ElGamal算法的双层密码系统。文章提出的安全加密方法经实验证明能够取得较好的效果,信息加密被泄露的风险大大降低。其中,Paillier密码系统采用加法同态的方法,常用于电子商务等领域。ElGamal方法确保被Paillier加密的数据得到充分的保护,从而实现双层加固加密系统。

基于同态加密技术的实验室开放管理系统

构建基于同态加密技术的实验室开放管理系统,以提高实验室管理系统的隐私保护能力.依据实验室开放管理系统的需求分析,完成对实验室开放系统功能模块的分析,提出了一种基于同态加密技术的实验室开放管理系统,保证用户隐私的安全性,保障实验室开放管理系统安全.

基于同态的多对多电子投票方案设计

电子投票方案通常基于安全多方计算、盲签名、同态加密和秘密共享等密码学技术设计,并通过网络实现。与传统的投票方案相比,各个角色的隐私得到了更好的保护,投票和计票过程更安全高效。基于Paillier密码的同态性设计了多对多的电子投票方案,采用预计算三元组的方式在不解密选票的情形下对赞同、弃权、反对选项进行合规性判断;然后通过密码同态性合成总投票、计票中心解密后便能够从m个候选人中选出t个胜出者;最后证明了方案的正确性和安全性,并分析了方案实现需要的通信代价和投票人、可信中心以及计票员的计算量。方案整体实现效率高,适用于大型电子投票的场合。

基于全同态加密的安全多方计算探讨

随着云计算的发展与应用,数据的隐私保护越来越受到人们的关注。而全同态加密这一密码学原语的提出,为数据的隐私计算提供了一个强有力的工具。另一方面,安全多方计算允许人们共同计算一个函数得到想要的结果而不泄露自己的私有数据,在现实生活中有着众多的应用。研究发现全同态加密可以作为安全多方计算协议的构建模块,且在LWE的假设下,协议在面对一个半恶意的敌手是安全的,进一步,在CRS模型下可由非交互的零知识证明将协议转换成面对恶意敌手也是安全的。