计算机专业论文范例安全计算理论(2)

4.3 电子拍卖

安全多方计算理论的提出,使得网上拍卖成为现实,电子拍卖是电子商务中非常活跃的一个方面,已经提出的电子拍卖方案很多,大部分方案都是采用可验证秘密共享协议(Verifiable Secret Sharing,VSS)或使用其思想。电子拍卖协议应该具有一些性质:协议的灵活性、保密性、鲁棒性、可验证性。

4.4 联合数据查询

信息技术的发展,促进了多学科的交叉协同,资源共享成为新技术研究的必要手段。但是各个数据库经营者都要求自己的私有信息或知识版权等,避免资源共享时泄露自身保密数据。安全多方计算理论可以解决上述问题,即在不同数据库资源共享时,多个数据库可以看成多个用户联合起来进行数据查询。

4.5 私有信息安全查询

在数据库查询中,如果能够保证用户方仅得到查询结果,但不了解数据库其它记录的信息;同时,拥有数据库的一方,也不知道用户方要查询哪一条记录,这样的查询过程被称为安全查询。

5 安全多方计算理论的基础协议

5.1 茫然传输协议

茫然传输协议(Oblivious Transfer Protocol,OTP)是SMC的一个极其重要的基础协议,从理论上说,一般模型下的安全多方计算问题均可以通过茫然传输协议来求解。

茫然传输(Oblivious Transfer,OT)的概念是M.Rabin等人于1981年首次提出来的。它是指发送方Alice仅有一个秘密输入m,他希望以50%的概率让接收方Bob获得m,然而Bob不希望Alice知道他是否得到秘密m。随后,产生了很多OT的变种,如S.Even等人于1985年提出二选一茫然传输、G.Brassar等人于1987年推广为多选一茫然传输。

5.2 秘密比较协议

秘密数据比较是安全多方计算的一个基本操作,它是指计算双方各输入一个数值,他们希望在不向对方泄露自己数据的前提下比较出这两个数的大小,当这两个数不相等时,双方都不能够知道对方数据的任何信息。该问题在设计高效的安全多方计算协议中起着关键作用。

目前有两类秘密判定协议:第一类秘密判定协议是判定两个数据是否相等,若不相等则双方均无法知道对方的任何数据信息;另一类秘密比较协议能判定出两个输人的大小关系。

5.3 置换协议

安全多方置换问题可以描述为:Alice有一个私密向量X=(x1,x2,...,xn),Bob有一个私密置换函数?仔和私密向量R=(r1,r2,...,rn),Alice需要获得?仔(X+R),同时要求Alice不能获得?仔和任何ri的信息,Bob也不能获得任何xi的信息。

5.4 点积协议

点积问题可以描述为:Alice有一个私密向量X=(x1,x2,...,xn),Bob有另一个私密向量Y=(y1,y2,...,yn),Alice需要获得u=X·Y+v=■xiyi+v,这里v仅是Bob知道的随机数。同时要求Alice不能获得X·Y的值和任何yi的信息,Bob也不能获得u的值和任何xi的信息。

6 安全多方计算理论研究进展

安全多方计算理论自提出起,由于它拓展了计算和信息安全范畴,其研究者众多、发展迅速,并取得了较大的成绩,研究进展经历了理论形成、协议设计完善和应用研究等阶段。

6.1 理论形成

安全多方计算问题首先由A.C.Yao于1982年提出。5年后,O.Goldreich、S.M icali和A.Wigderson三位学者提出了密码学安全的可以计算任意函数的安全多方计算协议。他们证明了在被动攻击情况下,n-private协议是存在的,在主动攻击情况下,n-resilient协议是存在的,并展示了如何构造这些协议。

1988年,M.Ben-Or、S.Goldwasse和A.Wigderson,以及D.Chaum、C.Crepeau和I.Damgard几乎同时证明了在信息论安全模型中,被动攻击情况下当串通攻击者数t 6.2 安全多方计算协议的设计完善

随后,安全多方计算吸引了大量学者的注意,他们根据不同的计算模型与安全模型对安全多方计算协议做了一些有益的改进,主要体现在几个方面,这也是研究者们关注的焦点:①设计一般意义的安全多方计算协议;②对安全多方计算协议进行形式化的定义;③对通用的安全多方计算协议进行裁减将其应用于不同的实际问题;④构造新的安全多方计算协议;⑤对安全多方计算攻击者的结构进行定义。

6.3 应用研究

1998年,Gold Reich指出用通用协议来解决安全多方计算问题中的一些特殊实例是不切实际的,对于一些特殊问题需要用一些特殊方法才能达到高效性。这一思想迅速促进了安全多方计算在一些特殊领域应用研究的发展,近年来很多学者已将安全多方计算技术引入传统的数据挖掘、计算几何、私有信息检索、统计分析等领域。

由此产生了新的研究方向,如保护隐私的数据挖掘(Privacy Preserving Data Mining,PPDM)、保护隐私的计[第一论文网专业提供代写论文和论文代写服务,欢迎您的光临lunwen.1kejiAN.com]算几何(Privacy Preserving Computation Geometry,PPCG)、私有信息检索(Private Information Retrieval,PIR)、保护隐私的统计分析(Privacy Preserving Statiscal Analysis,PPSA)等,为解决一些重要的安全应用问题提供了技术基础。