中文题名: |
基于函数加密和同态加密的密文统计方法研究 |
姓名: | |
学号: | 1049731801667 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 085211 |
学科名称: | 计算机技术 |
学生类型: | 硕士 |
学位: | 工程硕士 |
学校: | 武汉理工大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 信息安全 |
第一导师姓名: | |
第一导师院系: | |
完成日期: | 2020-04-10 |
答辩日期: | 2020-05-22 |
中文关键词: | |
中文摘要: |
多方统计计算是指两个或多个互不信任的参与方,在不泄露各自私有数据的同时,使用联合数据集协作执行数据统计计算任务,在当今大数据时代有着广泛的应用。针对现有方案效率和安全性上存在不足的问题,论文中提出了一种基于同态加密和函数加密的多方统计计算方案,主要工作如下: 1. 在密文计算上,论文中采用全同态加密来支持密文上的任意计算,由于全同态加密算法计算效率较低,基于BGV 全同态加密方案,对全同态加密中最关键的乘法同态效率进行提升,提出了改进方案RBGV全同态加密方案。然后基于RBGV单密钥全同态加密方案,设计了多密钥全同态加密方案mkFHE方案,mkFHE方案支持不同密钥加密的密文之间的同态运算,更适合委托计算的场景。 2. 在统计方案实现上,首先以多密钥全同态加密方案mkFHE、双输出属性加密、混淆电路等作为基础模块设计了一个多输入函数加密方案miFE。双输出属性加密限制参与者的计算权限,mkFHE方案支持不同密钥加密的密文之间的同态运算,不同参与方可使用各自密钥加密私有数据,最后用混淆电路解密计算结果。然后设计了医疗监测系统下的多方统计计算方案:针对医疗检测系统中的海量数据,对统计量进行分解,设计树形聚合结构来减轻云服务器的计算压力,使用miFE方案实现统计函数的计算。 理论分析和实验数据表明,RBGV方案乘法同态的改进,使得miFE方案在计算较为复杂的统计函数计算仍具有较好效率。针对拥有海量数据的医疗监测系统,基于miFE方案设计的统计方案能有效地实现权限分配,改进的树形拓扑结构降低了数据聚合耗时,有效地缓解了服务器的计算压力。 |
参考文献: |
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中图分类号: | TP309.7 |
馆藏号: | TP309.7/1667/2020 |
备注: | 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库 |