基于加性秘密共享的洗牌协议的设计

作     者：张艳硕 满子琪 周幸妤 杨亚涛 胡荣磊 ZHANG Yanshuo;MAN Ziqi;ZHOU Xingyu;YANG Yatao;HU Ronglei

作者机构：北京电子科技学院密码科学与技术系北京100070 北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070 

出 版 物：《通信学报》 (Journal on Communications)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      面：238-248页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：中央高校基本科研业务费资金资助项目(No.3282024003) “信息安全”国家级一流本科专业建设点基金资助项目(No.2017YFB0801803) 北京市自然科学基金资助项目(No.4232034) 

主　　题：加性秘密共享 洗牌协议 隐私保护 安全多方计算 

摘      要：针对现有基于秘密共享的洗牌协议缺少流程实现的具体算法、解决方案多采用公钥、处理大规模数据集时效率低、适用性不足等问题,提出了一种单边洗牌协议,并在此基础上设计了一种基于加性秘密共享的洗牌协议。通过不经意传输协议构建份额转换算法,在不暴露原数据集的前提下完成了洗牌;利用Benes排列网络实现洗牌分解,将复杂的洗牌任务分解为多个子任务,提高了大规模数据集的处理效率;最终通过加性秘密共享,确保将洗牌份额安全地分配给参与方。对所提协议的正确性进行了严格分析,并运用理想-现实模拟范式对其安全性进行了评估。与现有文献相比,所提协议在安全性上能够达到当前安全标准,并在处理大规模数据集时有较高的效率。此外,所提协议的适用性得到了提升,进一步促进了其在当下环境中的应用。