安全多方信息比较相等协议及其应用

安全多方信息比较协议是一个由两方向多方进行推广的问题,可以在不泄漏各个参与方信息的情况下比较出多方信息是否全部相等以及得到具有相等信息的参与方的数目.该问题的研究目前尚没有见到报道.本文在半诚实模型下利用设计的F函数和具有语义安全性的加法同态加密体制设计了一个安全多方信息比较协议;分析了该协议的正确性,安全性和效率.该方案在安全多方计算研究中有广泛应用.     

半诚实模型下安全多方排序问题的研究

安全多方排序问题是百万富翁问题的推广问题,用于n个参与方在不泄漏各方秘密输入的前提下比较出其输入在全体输入中按照一定顺序所处的位置.本文首先提出了半诚实模型下基于同态加密的安全两方排序协议.然后将该协议推广到多方排序的情况,并提出两种提高效率的改进算法.最后本文还提出了基于模糊贴近度的安全多方排序协议,并对这几个协议的安全性和效率做了分析、比较.     

安全多方计算研究

安全多方计算（Secure Multi—party Computation,SMC）是解决一组互不信任的参与方之间保护隐私的协同计算问题,SMC需要确保输入的独立性、计算正确性,同时各输入值也不泄露给参与方。SMC计算首先由百万富翁问题提出,随着互联网、电子商务、电子政务的普及,可以广泛应用在网络投票、网络拍卖等应用场合。文中分析了SMC计算的关键技术,如协议安全、零知识证明、比特承诺、不经意传输等,并对此展开了应用研究,介绍SMC计算的应用,具有一定的理论和实际意义。     

k-min问题安全多方计算方案及应用

安全多方计算(MPC)是密码学的一个重要研究方向.保密计算第k小元素是一个重要的MPC问题(简称k-min问题).k-min值MPC协议在保密的投票选举,保密的招投标以及保密的数据统计分析等方面具有广泛应用.目前k-min问题的MPC解决方案大都需要多次调用保密求和协议以及比较协议,协议效率较低.也有一些协议基于移动网络通信应用设计,无法解决MPC应用问题.本文提出新的编码方式,以此为基础并结合Lifted ElGamal门限密码系统设计了简单高效的k-min值MPC协议,应用模拟范例严格证明了协议的安全性,并利用实验证明了方案的可行性.以k-min协议为基础进一步设计了多方成绩保密统计与排序协议.理论分析和实验测试表明本文协议是安全且简单高效的.     

利用El Gamal密码体制解决安全多方多数据排序问题

基于E1Gamal同态密码体制给出了一个解决百万富翁问题的扩展问题的协议——安全多方多数据排序协议。并使用安全多方计算的对安全性的定义，在半诚实模型下，对协议的正确性和安全性进行了理论证明。该协议为保密电子投标和拍卖、保密在线交易等新型电子交易奠定了基础。     

k-min问题安全多方计算方案及应用

安全多方计算(MPC)是密码学的一个重要研究方向.保密计算第k小元素是一个重要的MPC问题(简称k-min问题).k-min值MPC协议在保密的投票选举,保密的招投标以及保密的数据统计分析等方面具有广泛应用.目前k-min问题的MPC解决方案大都需要多次调用保密求和协议以及比较协议,协议效率较低.也有一些协议基于移动网络通信应用设计,无法解决MPC应用问题.本文提出新的编码方式,以此为基础并结合Lifted ElGamal门限密码系统设计了简单高效的k-min值MPC协议,应用模拟范例严格证明了协议的安全性,并利用实验证明了方案的可行性.以k-min协议为基础进一步设计了多方成绩保密统计与排序协议.理论分析和实验测试表明本文协议是安全且简单高效的.     

有理数相等的保密判定

安全多方计算是近年来国际密码学界研究的热点.数据相等保密判定是安全多方计算的一个基本问题,在指纹匹配和关键词搜索等现实问题中有广泛的应用,因此研究数据相等保密判定有重要的理论与实际意义.本文协议I利用Paillier加密算法高效实现了两个有理数相等的保密判定,协议II基于椭圆曲线同态加密算法安全高效计算多个有理数相等判定问题,并且最后给出了恶意模型下的有理数相等保密判定协议.     

安全多方计算技术研究与应用

认为同态密码的本质是通过密文运算,实现相对应的明文运算。基于同态密码、格理论密码,分别设计了安全多方计算协议,解决了安全两方线段求解直线相交问题和聚类分析中一种经常遇到的加权平均问题。认为目前安全多方计算的实际应用比较滞后,但随着其理论的不断成熟以及各种密码理论基础技术的不断发展,安全多方计算最终会为新时代下的信息安全提供服务。     

基于安全多方计算的分布式数据处理的研究

本研究项目是以安全多方计算为核心技术,利用分布式Elgamal同态加密算法,结合谷歌的Map Reduce[1]云计算分布式框架研究一个通用的具有隐私保护功能的分布式云计算模型.即将原有的Map Reduce开源框架进行改进,将安全多方计算协议加入其中,形成一个具有保密性质的,且具有通用性(能应用到具体的现实场景中)的分布式计算模型.     

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.     

有理区间的安全多方计算与应用

本文研究了有理数与有理区间的位置关系以及两个有理区间位置关系的安全多方计算.它们已广泛应用于数据库匹配、定位搜索等领域,是保密科学计算的一个重要分支.但目前已有文献在解决有理数与有理区间的位置关系时提出的协议效率较低,且两个有理区间位置关系问题的研究较为有限.针对这些问题,本文首先用多项式表示区间,将有理数与有理区间位置关系问题转化为整数向量的内积符号判定问题,设计了新的有理数与有理区间的保密计算协议.其次,以有理数与有理区间协议作为基础模块,设计了两个有理区间位置关系的保密计算协议.最后,理论分析及实验结果均表明本文方案是安全高效的,并给出了本文协议在有理数域上的百万富翁问题及计算几何问题的应用.     

基于LWE的集合相交和相等的两方保密计算

利用格上LWE (Leaning With Error)困难性假设,将保密地比较两个数是否相等转化为判断对随机串加密后的解密是否正确,有效地解决了数和集合关系的判定、求集合交集和集合相等安全多方计算问题,并利用模拟范例证明该协议在半诚实模型下是安全的。与传统的基于数论的协议相比,该方案由于不需要模指数运算,因而具有较低的计算复杂度,同时因其基于格中困难问题,因而能抵抗量子攻击。     

集合成员关系的安全多方计算及其应用

集合成员关系的安全多方计算在保密数据挖掘和保密数据查询等方面有着重要的应用价值.针对以往方案在集合规模较大时的低效问题,本文将原问题转化成多项式一次性求值问题,在此基础上共设计了四个协议.利用同态加密设计了平凡协议1;利用离散对数设计了高效协议2,此协议非常简洁.最后,针对不同的应用场景又分别设计了云计算环境下外包用户计算的协议3和抗抵赖环境下可公开保密判定的协议4.通过分析和比较显示,我们的方案除了集合的势,其余任何信息都没有泄露,并且在集合规模较大时,相比以往方案高效而简洁.     

Privacy‐friendly weighted‐reputation aggregation protocols against malicious adversaries in cloud services

Reputation systems are used for evaluating trustworthiness of the users based on their feedback (i.e., votes) about each other. Such systems are particularly important for cloud service providers, as they allow them to collect and aggregate feedback on the past behavior of users. Weighted‐reputation aggregation is a protocol, where the vote server has a weight vector for all voters, each voter has a vote score y_i, and they cooperate to compute . We call it ‘privacy‐friendly’, if the respective inputs are kept private. In other words, a privacy‐friendly weighted aggregation protocol is a secure evaluation for functionality . In this work, we propose two privacy‐friendly weighted‐reputation aggregation protocols: one in semi‐honest model and another one in malicious model. The latter protocol uses the cryptographic primitives of homomorphic encryption, verifiable encryption, and the proof of knowledge of a discrete logarithm. Our protocols need only two rounds of communications, which is very efficient in practice. Our protocols are secure against the collusion of at most n ? 2malicious adversaries. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

路径点包含安全两方计算问题的求解

多方安全计算中集合点包含和几何点包含等方法都是近几年密码学研究的一个热点问题。提出路径点包含的安全多方计算问题,并对路径点包含基本原理进行研究。通过对选定路径进行特殊编码,编码后把路径转化为集合,再利用集合包含问题的处理方法,计算了两集合的交集,进而又把集合还原为路径,求出了两路径的公共路径,得到路径点包含安全两方计算的保密结果。最后分析证明了新方案的安全性。     

多重集的保密计算及应用

安全多方计算是近年来国际密码学界研究的热点问题.多重集作为标准集的推广在实际中有广泛的应用,对于多重集的保密计算问题研究具有重要的意义.本文主要研究两方多重集的交集、并集以及基于阈值和集的保密计算问题.首先针对不同问题设计相应的编码方法,结合Paillier加密方案设计保密计算协议,并应用模拟范例方法严格证明协议的安全性.效率分析和实验验证表明本文所设计的协议是简单高效的.     

最小值问题的安全多方计算及其应用

安全多方计算是国际密码学界近年来的研究热点.本文主要研究科学计算中最小值问题的安全多方计算,目前尚没有见到关于这个问题的解决方案.本文设计了一种新的编码方法,应用该编码方法和ElGamal乘法同态加密算法,并结合秘密分享以及门限密码体制,在半诚实模型下设计了三个能够抵抗合谋攻击的最小值安全多方计算方案,并应用模拟范例证明了方案的安全性.以最小值解决方案为基础还可以解决最大值安全计算以及并集的安全计算等科学计算问题.效率分析表明所设计的安全计算方案是高效的方案.     

计算两相交圆精确面积的安全协议

本文提出了一种能够计算两相交圆精确面积的安全协议.通过调用该协议,参与者能够安全的计算出两个相交圆的面积,并且保证各方的私有数据不会泄漏,分析证明该协议具有安全性和高效性.