基于安全多方計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)應(yīng)用研究.pdf

1、目前，安全多方計(jì)算的研究主要集中在協(xié)議復(fù)雜度的改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)具體的安全協(xié)議，其通常在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行，但一個(gè)重要的問題往往被忽視:安全多方計(jì)算協(xié)議所依賴的底層通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自身就是敏感信息。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的泄露可能會(huì)嚴(yán)重危害網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間關(guān)系或位置信息等重要隱私。另一方面存在敏感信息在傳輸過(guò)程中被截獲，參與計(jì)算的主體彼此之間也并非完全相互信任的問題。而不經(jīng)意傳輸可以作為解決這些問題的基礎(chǔ)工具。本文基于安全多方計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)的不經(jīng)意傳輸以及底層網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)的

2、隱私保護(hù)進(jìn)行研究。研究?jī)?nèi)容包含:
　　(1)利用NTRU非對(duì)稱密碼體制具有密鑰生成容易、加解密速度快、存儲(chǔ)需求低等特點(diǎn)，基于NTRU設(shè)計(jì)了三種1-out-n不經(jīng)意傳輸協(xié)議，并與基于RSA與橢圓曲線ECC的不經(jīng)意傳輸進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在同樣安全性能的基礎(chǔ)上，相較于目前其他類似協(xié)議，這些算法具有更快的執(zhí)行效率和更小的通信負(fù)載。
　　(2)針對(duì)消息廣播中節(jié)點(diǎn)關(guān)系、地理位置等敏感信息，將高效的NTRU公鑰加密算法與不經(jīng)意傳輸協(xié)

3、議相結(jié)合，研究基于不經(jīng)意傳輸?shù)耐負(fù)潆[藏廣播協(xié)議方案。通過(guò)引入半誠(chéng)實(shí)的服務(wù)器來(lái)幫助相鄰節(jié)點(diǎn)秘密計(jì)算每一輪廣播消息的或值，以使得中間結(jié)果得以隱藏，從而實(shí)現(xiàn)了隱藏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的目標(biāo)。安全性分析表明，在半誠(chéng)實(shí)攻擊模型下該方案能夠保證網(wǎng)絡(luò)中任何一部分節(jié)點(diǎn)被攻破均不會(huì)導(dǎo)致其他節(jié)點(diǎn)拓?fù)湫畔⑿孤?。?shí)驗(yàn)表明此方案除安全性外還可充分體現(xiàn)計(jì)算、通信開銷與節(jié)點(diǎn)平均度數(shù)無(wú)關(guān)的優(yōu)勢(shì)。
　　(3)針對(duì)基于NTRU不經(jīng)意傳輸?shù)耐負(fù)潆[藏廣播協(xié)議在服務(wù)器與任意網(wǎng)絡(luò)節(jié)

4、點(diǎn)相互勾結(jié)的情況下可能在每一輪恢復(fù)出中間數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲得消息源的方位、跳數(shù)等問題，利用Shamir秘密共享的全同態(tài)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了一種僅需4輪交互的快速乘法運(yùn)算。在此基礎(chǔ)上，利用分簇的思想并通過(guò)秘密份額更新算法的設(shè)計(jì)，構(gòu)造了一種適應(yīng)性更強(qiáng)的高效拓?fù)潆[藏廣播方案。該方案在計(jì)算效率及安全性方面較基于不經(jīng)意傳輸?shù)耐負(fù)潆[藏廣播協(xié)議獲得了更好的提升。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn):(1)提出基于NTRU算法的1-out-n不經(jīng)意傳輸協(xié)議，并設(shè)計(jì)了三種可擴(kuò)展不