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

1、目前，安全多方計算的研究主要集中在協(xié)議復雜度的改進和實現(xiàn)具體的安全協(xié)議，其通常在計算機網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行，但一個重要的問題往往被忽視:安全多方計算協(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。拓撲結(jié)構(gòu)的泄露可能會嚴重危害網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間關(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程中被截獲，參與計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算對數(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、隱私保護進行研究。研究內(nèi)容包含:
　　(1)利用NTRU非對稱密碼體制具有密鑰生成容易、加解密速度快、存儲需求低等特點，基于NTRU設(shè)計了三種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)意傳輸進行對比。實驗結(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載。
　　(2)針對消息廣播中節(jié)點關(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)耐負潆[藏廣播協(xié)議方案。通過引入半誠實的服務(wù)器來幫助相鄰節(jié)點秘密計算每一輪廣播消息的或值，以使得中間結(jié)果得以隱藏，從而實現(xiàn)了隱藏網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的目標。安全性分析表明，在半誠實攻擊模型下該方案能夠保證網(wǎng)絡(luò)中任何一部分節(jié)點被攻破均不會導致其他節(jié)點拓撲信息泄露。實驗表明此方案除安全性外還可充分體現(xiàn)計算、通信開銷與節(jié)點平均度數(shù)無關(guān)的優(yōu)勢。
　　(3)針對基于NTRU不經(jīng)意傳輸?shù)耐負潆[藏廣播協(xié)議在服務(wù)器與任意網(wǎng)絡(luò)節(jié)

4、點相互勾結(jié)的情況下可能在每一輪恢復出中間數(shù)據(jù)，進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)，實現(xiàn)了一種僅需4輪交互的快速乘法運算。在此基礎(chǔ)上，利用分簇的思想并通過秘密份額更新算法的設(shè)計，構(gòu)造了一種適應(yīng)性更強的高效拓撲隱藏廣播方案。該方案在計算效率及安全性方面較基于不經(jīng)意傳輸?shù)耐負潆[藏廣播協(xié)議獲得了更好的提升。
　　本文的創(chuàng)新點:(1)提出基于NTRU算法的1-out-n不經(jīng)意傳輸協(xié)議，并設(shè)計了三種可擴展不