Computación en la nube asistida para intersección privada de conjuntos a través de cifrado completamente homomórfico de múltiples claves
Autores: Fan, Cunqun; Jia, Peiheng; Lin, Manyun; Wei, Lan; Guo, Peng; Zhao, Xiangang; Liu, Ximeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Computación en la nube asistida para intersección privada de conjuntos a través de cifrado completamente homomórfico de múltiples claves
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Computación en la nube
Grandes datos
Computación segura de múltiples partes
Intersección de conjuntos privados
Cifrado homomórfico
Esquema de cifrado TFHE
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Con el desarrollo de la computación en la nube y el big data, la computación segura entre múltiples partes, que puede colaborar con varias partes para manejar un gran número de transacciones, desempeña un papel importante en la protección de la privacidad. La intersección de conjuntos privados (PSI), una forma de computación segura entre múltiples partes, es una técnica criptográfica formidable que permite al remitente y al receptor calcular su intersección sin revelar más información. A medida que aumenta el volumen de datos y surgen más escenarios de aplicación, la PSI con múltiples participantes es cada vez más necesaria. El cifrado homomórfico es un algoritmo de cifrado diseñado para realizar una operación de estilo matemático en datos cifrados, donde el resultado de la desencriptación de la operación es el mismo que el resultado calculado utilizando datos sin cifrar. En este documento, presentamos un sistema de intersección de conjuntos privados con asistencia en la nube (CMPSI) que utiliza un esquema de cifrado completamente homomórfico sobre el toro (TFHE) para cifrar los datos de los participantes y que utiliza un servidor en la nube para asistir en la computación. Específicamente, diseñamos algunos protocolos de computación segura basados en TFHE y construimos un sistema de intersección de conjuntos privados basado en un único servidor en la nube que puede admitir a múltiples usuarios. Además, el análisis de seguridad y la evaluación de rendimiento muestran que nuestro sistema es factible. El esquema tiene un menor sobrecoste de comunicación en comparación con los esquemas existentes.
Descripción
Con el desarrollo de la computación en la nube y el big data, la computación segura entre múltiples partes, que puede colaborar con varias partes para manejar un gran número de transacciones, desempeña un papel importante en la protección de la privacidad. La intersección de conjuntos privados (PSI), una forma de computación segura entre múltiples partes, es una técnica criptográfica formidable que permite al remitente y al receptor calcular su intersección sin revelar más información. A medida que aumenta el volumen de datos y surgen más escenarios de aplicación, la PSI con múltiples participantes es cada vez más necesaria. El cifrado homomórfico es un algoritmo de cifrado diseñado para realizar una operación de estilo matemático en datos cifrados, donde el resultado de la desencriptación de la operación es el mismo que el resultado calculado utilizando datos sin cifrar. En este documento, presentamos un sistema de intersección de conjuntos privados con asistencia en la nube (CMPSI) que utiliza un esquema de cifrado completamente homomórfico sobre el toro (TFHE) para cifrar los datos de los participantes y que utiliza un servidor en la nube para asistir en la computación. Específicamente, diseñamos algunos protocolos de computación segura basados en TFHE y construimos un sistema de intersección de conjuntos privados basado en un único servidor en la nube que puede admitir a múltiples usuarios. Además, el análisis de seguridad y la evaluación de rendimiento muestran que nuestro sistema es factible. El esquema tiene un menor sobrecoste de comunicación en comparación con los esquemas existentes.