混淆电路在水印协议和分类协议中的应用

作     者：侯国坤 

作者单位：云南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陆正福

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：混淆电路 买方-卖方数字水印 欧式距离 安全两方计算 同态加密 

摘      要：针对目前买方一卖方数字水印中的消费者权益问题,本文在混淆电路的理论基础上设计了一个简单、安全的数字水印协议。针对两方欧式距离的最小值计算与匹配协议中的隐私保护问题,本文在同态加密和混淆电路的理论基础上设计了一个保护隐私的欧式距离的最小值计算与匹配协议。混淆电路是安全两方计算的基础方法之一,它将计算表现为布尔电路形式,允许双方在不加密明文的情况下对明文进行保密运算。买方一卖方数字水印是一种有效的保护数字作品版权的手段,它可以起到保护买卖双方合法权益和盗版追踪等作用。保护隐私的两方欧式距离的最小值计算与匹配协议包含距离计算、选取最小值,最小距离等安全计算问题,它们是许多密码学应用方案的基础构建块,例如保护隐私的生物认证,保护隐私的分类学习等。本文以混淆电路作为理论和应用的基础,结合同态加密,所做的研究工作如下：1)以混淆电路作为理论和实现的基础,引入水印服务器作为交易平台,设计了安全实用的买方一卖方数字水印协议,该协议可以减少买卖双方的负担,同时提高交易的效率。2)以本文所设计的买方-卖方数字水印协议为依据,结合数字水印算法,在基本混淆电路和前人工作的基础上,设计了水印嵌入电路和水印提取电路,同时完成了相对应的电路嵌入文件和电路提取文件的设计与实现。3)针对欧氏距离设计了保护隐私的两方欧式距离的最小值计算与匹配协议。服务器和客户端的数据都进行了加密保护,本文基于同态加密设计并优化了欧式距离的安全两方计算,便于推广应用。4)在前人研究的基础和设计的电路上,引入最小值电路和阈值比较电路设计了匹配电路图,服务器和客户端可以完成相关的安全两方计算,包括减去盲化因子,阈值比较和最小值选取。