信息秘密比較及其應用研究.pdf

1、安全多方計算是指互不信任的兩個或者多個用戶通過網絡協(xié)同完成可靠的計算任務,同時又保持各自數據的安全性。Goldwasser[1]預言:安全多方計算是有著豐富理論基礎的強大計算工具,目前它的實際應用才剛剛開始,但它必將成為計算領域的一個完整的組成部分。
　　信息秘密比較及其應用是安全多方計算領域一類基礎性的問題,信息秘密比較分為狹義的信息秘密比較和廣義的信息秘密比較。狹義的信息秘密比較指的是數值之間的秘密比較,有兩個人各持有一個數據

2、,他們想知道數據的大小關系但又不泄漏各自的數據,這就是被稱為“百萬富翁”問題[2]的一種特殊情況,屬于狹義秘密比較的一種。廣義的信息秘密比較指的是任意信息之間的比較,譬如隱私保護的幾何判定、隱私保護的字符串比較、隱私保護的圖片比較等等。關于這些問題的公平、有效、安全的解決方案使得過去那種面對面情形下不可能實現的電子商務成為可能,如何設計高效安全的保密比較雙方或多方信息的協(xié)議也成為一個極其重要的問題。
　　但是,信息秘密比較及其應用

3、作為一個新興的研究領域還存在一些不足之處,譬如,目前隱私保護的幾何判定協(xié)議只包含兩個參與方,包含多個參與方的幾何判定問題目前還沒有人進行研究,針對一些特殊領域的遠程數據庫安全搜索協(xié)議的研究還比較缺乏,并且目前存在的協(xié)議的計算復雜度很高,效率很低,現有的安全多方排序協(xié)議需要通過同態(tài)加密,計算復雜度很高,等等。
　　本文的研究工作主要分為三部分,隱私保護的多方幾何判定問題、信息秘密比較在遠程數據庫安全搜索中的應用以及安全多方排序協(xié)議的

4、研究:
　　1.隱私保護的多方幾何判定問題,主要分為三部分:隱私保護的四方判定線段是否相交協(xié)議、隱私保護的三方判定直線與圓是否相交協(xié)議以及隱私保護的三方判定橢圓與直線是否相交協(xié)議。隱私保護的四方判定線段是否相交協(xié)議實現了四方之間相互合作判定線段是否相交,并且不泄漏各自點的信息和線段的信息。隱私保護的三方判定直線與圓是否相交協(xié)議實現了三方之間(圓屬于一方,線段的兩個端點各自屬于一方)共同判定圓與線段所在直線是否相交,并且不泄露圓的信

5、息、線段的端點以及所在直線的信息;隱私保護的三方判定橢圓與直線是否相交協(xié)議實現了三方之間(橢圓屬于一方,線段的兩個端點各自屬于一方)共同判定橢圓與線段所在直線是否相交,并且不泄露橢圓的信息、線段的端點以及所在直線的信息。本文擴展了以往隱私保護的幾何判定協(xié)議只包含兩方的問題,并且對隱私保護的四方判定線段是否相交協(xié)議給出了一個應用。
　　2.信息秘密比較問題在遠程數據庫安全搜索中的應用。針對目前存在的一些特殊領域信息秘密比較問題的計算

6、復雜度過高的問題,通過引入不可信第三方和隨機化方法,大大降低了針對該特殊領域信息秘密比較的復雜度,并且對信息秘密比較在遠程數據庫安全搜索中的應用進行了研究,主要分為兩部分:基于編輯距離的遠程數據庫安全搜索協(xié)議和基于相似度的圖像秘密檢索協(xié)議?；诰庉嬀嚯x的遠程數據庫安全搜索協(xié)議中,Alice既得到了Bob數據庫中字符串與查詢字符串最小的編輯距離,Bob又不能得到任何關于查詢字符串和返回結果的信息。基于相似度的圖像秘密檢索協(xié)議中,Alice

7、在Bob的數據庫中查詢相似度大于?的圖像擁有的信息，Alice除了所能查詢到的圖像擁有的信息外不能得到Bob的數據庫中的其它圖像擁有的信息,同時Bob也不能知道Alice所擁有圖像的信息,最后給出了協(xié)議各自的應用領域。
　　3.安全多方排序協(xié)議。研究主要分為兩部分:第一部分是基于安全多方計算三層模型設計了一個安全多方排序協(xié)議,協(xié)議不需要復雜的加解密運算,計算復雜度很低。第二部分通過引入不可信第三方設計了一個安全多方排序協(xié)議,協(xié)議只