检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于同态加密的可验证密文计算方案研究

基于同态加密的可验证密文计算方案研究

作者：邵灿武汉理工大学

学位级别：硕士

云计算和云存储技术凭借其强大的性能优势为用户提供了方便快捷的网络服务,当前越来越多的用户利用云服务进行数据存储并执行复杂的数据计算,从而获得更具有价值的计算结果。全同态加密的出现使得用户的隐私数据可以在密文状态下实现安... 详细信息

云计算和云存储技术凭借其强大的性能优势为用户提供了方便快捷的网络服务,当前越来越多的用户利用云服务进行数据存储并执行复杂的数据计算,从而获得更具有价值的计算结果。全同态加密的出现使得用户的隐私数据可以在密文状态下实现安全计算,但在目前的云计算场景下,全同态加密方案的计算效率普遍较低,并且用户难以验证云服务器返回的计算结果是否正确。因此,针对云环境下的密文计算问题,本文结合全同态加密与可验证机制,分别提出了适用于不同用户场景的同态可验证计算方案,主要工作如下:(1)本文研究分析了当前主流的全同态加密方案,选取了实用性较强且能够抗量子攻击的BGV全同态加密方案作为研究对象。针对该方案公钥尺寸较大以及乘法同态计算效率不高等问题,本文通过重构BGV方案并改进其中的密文刷新算法,提出一种高效的全同态加密方案EFHE(Efficient Fully Homomorphic Encryption)。该方案有效减少了密文刷新阶段所需的交换密钥数量,同时能够保证所有密文的乘法同态操作始终可以在两个层级间反复进行而不受电路深度的限制,显著降低了密文计算耗时。针对云端返回的计算结果不可信的问题,本文在EFHE方案的基础上引入多项式分解方法,提出一种可验证计算方案VE-FHE(Verifiable Computation Scheme Based on EFHE),该方案实现了对计算结果的正确性验证。(2)针对VE-FHE方案仅适用于单用户可验证计算场景的问题,本文深入研究其中的全同态加密算法,首先在EFHE方案的基础上结合密文扩展以及改进的重线性化技术,将其扩展成高效的多密钥全同态加密方案ER-MKFHE(Efficient Relinearization-based Multi-Key Fully Homomorphic Encryption)。其中,密文扩展技术保证了多个参与方的密文维数一致,优化的重线性化技术解决了因密文扩展导致密文维数过大的问题并有效降低了密文重线性化耗时,ER-MKFHE方案实现了多个不同密钥加密的密文之间的高效同态运算。然后本文在ER-MKFHE方案的基础上进一步结合多项式分解技术设计了一个多用户场景下的可验证计算模型,从而提出一种支持多用户联合计算的可验证计算方案VER-MKFHE(Verifiable Computation Scheme Based on ER-MKFHE),该方案在满足可验证性的同时,允许新用户实时加入计算过程。理论分析和安全性分析表明,本文构造的VE-FHE方案和VER-MKFHE方案能够分别满足实际应用中单用户委托计算和多用户联合计算的需求,同时具有抗量子计算安全性和验证安全性。两方案在验证阶段均满足公开可验证性,且用户与服务器之间无需交互。实验分析表明,VE-FHE方案显著提升了乘法同态计算效率,并在多项式函数的验证上有一定的时间优势。VER-MKFHE方案具有较高的计算和验证性能,可较好地应用于医疗监测场景下的多用户联合计算。

关键词：云计算密文计算全同态加密可验证计算多方联合计算

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

支持全同态密文计算的访问控制加密方案

南京信息工程大学学报（自然科学版） 2017年第5期9卷 516-520页

作者：张锐谭高升马晖陶杨中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100093

提出支持全同态密文计算的访问控制加密(FH-ACE)方案,并给出基于带错学习(Learning with Error)困难性问题的具体构造.首先,根据全同态加密(FullyHomomorphic Encryption)概念和访问控制加密(Access Control Encryption)概念,给出支持... 详细信息

提出支持全同态密文计算的访问控制加密(FH-ACE)方案,并给出基于带错学习(Learning with Error)困难性问题的具体构造.首先,根据全同态加密(FullyHomomorphic Encryption)概念和访问控制加密(Access Control Encryption)概念,给出支持全同态密文计算的访问控制加密方案的定义以及需要满足的安全模型;其次,提出以满足特定条件的全同态加密方案为基本模块的黑盒构造,并分析基于目前的全同态加密方案,具体构造所面临的困难点以及解决方法;最后,基于带错学习困难性问题,给出支持全同态密文计算的访问控制加密方案的具体构造.

关键词：访问控制加密全同态加密带错学习密文计算

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于全同态加密的高效密文数据库系统方案

信息安全研究 2024年第9期10卷 811-817页

作者：李晓东赵炽野周苏雅李慧金鑫北京电子科技学院网络空间安全系北京100070

近年来,随着隐私保护关注度的增加,基于全同态加密(FHE)的加密数据库管理系统(DBMS)受到更多研究关注.FHE允许DBMS外包给云服务器而不泄露明文数据,有效防止内部恶意泄露和外部非法窃取.然而,FHE的DBMS在实际部署中面临高计算延迟和低... 详细信息

近年来,随着隐私保护关注度的增加,基于全同态加密(FHE)的加密数据库管理系统(DBMS)受到更多研究关注.FHE允许DBMS外包给云服务器而不泄露明文数据,有效防止内部恶意泄露和外部非法窃取.然而,FHE的DBMS在实际部署中面临高计算延迟和低查询处理能力的挑战.为此,提出一种基于混淆模分量全同态加密算法(CMP-FHE)的高效密文数据库系统,通过符号函数与取模运算设计密文索引,降低计算开销,提高查询效率.同时,基于N元N式齐次方程组实现快速密文索引,大幅减少运算次数.该方案在10 000行密文数据中进行关键字查询仅需54 s,验证了全同态密文数据库的实用性.

关键词：同态加密密文数据库隐私保护密文查询密文计算

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

大数据安全与隐私保护研究进展

计算机研究与发展 2016年第10期53卷 2137-2151页

作者：曹珍富董晓蕾周俊沈佳辰宁建廷巩俊卿华东师范大学计算机科学与软件工程学院密码与网络安全系，上海200062 上海交通大学计算机科学与工程系，上海200240

当前,用户数据的安全与隐私保护无疑成为大数据环境中最为重要的问题之一,而其最彻底的解决方式是通过加密所有数据来完成.因此,新的加密技术和在密文域上探索高效的大数据处理新模式是国内外当前的研究热点.在贯穿于整个数据生命周期中... 详细信息

当前,用户数据的安全与隐私保护无疑成为大数据环境中最为重要的问题之一,而其最彻底的解决方式是通过加密所有数据来完成.因此,新的加密技术和在密文域上探索高效的大数据处理新模式是国内外当前的研究热点.在贯穿于整个数据生命周期中,密文域上的计算、访问控制和数据聚合(分别称为密文计算、密文访问控制和密文数据聚合)等问题已成为该领域的核心问题.主要针对密文计算、密文访问控制和密文数据聚合等当前国内外研究的现状进行综述,指出其存在的问题与不足.在此基础上,重点介绍了文章作者团队在大数据安全与隐私保护方面的最新研究成果.在密文计算方面,提出了通过减少公钥加密使用次数来设计高效的隐私保护外包计算的新方法,并设计了不依赖于公钥(全)同态加密,仅需一次离线计算任意单向陷门置换来实现安全外包计算的新方案.在密文访问控制方面,提出了支持大属性集合的、短密文的高效可追踪、可撤销属性基加密方案.在密文数据聚合方面,提出了不依赖于加法同态加密的、保护个体数据隐私且仅由授权接收方可成功解密聚合结果的高效隐私保护外包聚合方案.最后,还指出了该领域当前研究中需要解决的公开问题和未来的发展趋势.

关键词：大数据安全隐私保护密文计算密文访问控制密文数据聚合

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

同态加密技术及其在云计算隐私保护中的应用

软件学报 2018年第7期29卷 1830-1851页

作者：李宗育桂小林顾迎捷李雪松戴慧珺张学军西安交通大学电子与信息工程学院陕西西安710049 陕西省计算机网络重点实验室(西安交通大学) 陕西西安710049 贵州大学计算机科学与技术学院贵州贵阳550025 兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730077

云计算技术的快速发展使得云服务模式具备了广阔的应用空间,这种模式使用户具备了过往无法比拟的计算能力和存储空间等优势.在云服务模式下用户的隐私安全问题是其推广和应用中面临的首要问题,如何在计算数据的过程中,既保证数据的隐私... 详细信息

云计算技术的快速发展使得云服务模式具备了广阔的应用空间,这种模式使用户具备了过往无法比拟的计算能力和存储空间等优势.在云服务模式下用户的隐私安全问题是其推广和应用中面临的首要问题,如何在计算数据的过程中,既保证数据的隐私性,又保证其可用性,是面临的一大难题,同态加密技术作为解决这一问题的关键手段,是近年来国际国内学界的热点问题.介绍了云计算隐私安全和同态加密研究进展、同态加密算法的分类、安全理论基础、全同态加密方案的实现技术以及同态加密技术在云计算隐私保护中的应用,重点对各类同态加密方案的优缺点进行了介绍和分析,提出了未来的研究方向.

关键词：云服务同态加密密文计算隐私安全

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于函数加密的密文决策树分类方案研究

基于函数加密的密文决策树分类方案研究

作者：王登佳武汉理工大学

学位级别：硕士

在人工智能技术飞速发展的时代,机器学习给人们带来各种智能化的服务。机器学习利用数据给人们带来便利,但人们的数据得不到有效的保护。因此,利用加密算法保证数据机密性和安全性,实现密文机器学习是值得研究的问题。决策树分类算法作... 详细信息

在人工智能技术飞速发展的时代,机器学习给人们带来各种智能化的服务。机器学习利用数据给人们带来便利,但人们的数据得不到有效的保护。因此,利用加密算法保证数据机密性和安全性,实现密文机器学习是值得研究的问题。决策树分类算法作为一种机器学习算法,具有简单直观,容错能力好,健壮性高等特点。传统的加密算法不能对密文进行计算,无法应用到决策树分类算法中,对密文的计算需要全同态加密或函数加密来实现。因此,本文对基于函数加密的密文决策树展开了研究,具体工作如下:1.在加密算法方面,针对普通的全同态加密算法存在效率较低和安全性较差的问题,使用了基于RLWE的FV全同态加密算法。该算法不使用模数转换技术管理噪音,使用了更小的计算密钥,其安全性依赖于RLWE假设。基于FV全同态加密算法,构造了函数加密算法。函数加密算法可以对密文数据进行计算,并返回明文的计算结果,在密文决策树分类算法中得到很好的应用。2.在密文决策树分类方面,使用FV全同态加密与决策树算法结合构造FVDT方案。针对密文决策树算法的数据可能为实数的问题,利用类模运算,取近似值和比例因子结合的方法将实数转换为整数。针对密文的同态计算,设计了密文数据比较算法和密文数据最大值求取算法。利用该方案完成了密文决策树分类,并且将SIMD技术与该方案相结合,提高了密文决策树分类的效率。3.利用函数加密算法和常用的决策树算法构造FVBFE＿DT方案。针对ID3,C4.5和CART三种不同的决策树分类算法,在方案中利用函数加密算法分别构造了三种密文决策树分类算法。该方案能够利用函数加密进行密文数据比较并且直接获得明文比较结果,在密文数据比较过程中,用户与云服务器之间不需要交互,用户不必一直保持在线状态,降低了通信所需的代价。安全性分析表明,本文构造的FVDT方案和FVBFE＿DT方案能够满足实际应用中安全性要求。实验数据表明,本文构造的两种方案在效率上要优于Bost等人的密文决策树分类方案。

关键词：函数加密全同态加密决策树算法密文计算隐私保护

基于深度学习的图像加密及密文域分类分割技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于深度学习的图像加密及密文域分类分割技术研究

作者：瞿伟伟浙江工商大学

学位级别：硕士

人工智能技术在近几年迅速发展,通过人工智能技术生成的深度学习模型,这个过程有时需要大量的图像,而这些图像可能包含个人的敏感信息,泄露可能引发隐私安全问题。图像可以通过加密来保护图像中携带的敏感或隐私信息。用传统的图像加密... 详细信息

人工智能技术在近几年迅速发展,通过人工智能技术生成的深度学习模型,这个过程有时需要大量的图像,而这些图像可能包含个人的敏感信息,泄露可能引发隐私安全问题。图像可以通过加密来保护图像中携带的敏感或隐私信息。用传统的图像加密方法对图像进行加密,解密也必须要用传统的解密算法,这种方式不易与基于深度学习的人工智能模型进行端到端的集成,如果可以用基于深度学习的模型实现图像加密,则解密模型与其他智能计算模型可集成为端到端的形式实现密文域智能计算。本文首先介绍了一种基于UNet的图像加密和解密模型,其训练策略是一种二阶段交叉训练策略,并基于二元熵损失函数指导加密网络训练,使基于UNet加密的图像能隐藏明文图像信息;并使解密网络只有在密钥正确情况下才能解密出明文图像;同时引入了一种基于二值密码平面的密钥介入机制,使模型密钥可动态更新,改变密钥不需要重新训练网络。为了更好地保护图像内容,使图像的密文域智能计算DNN各层输出都不包含明文图像的信息,同时计算的精度又能与直接在明文图像上计算的结果相当。提出了一个包含特征桥接层的网络,称之为桥接网络。该桥接网络并不需要显式地解密出明文图像,而是直接把解密网络的高层特征图映射为推理网络的低层特征图,且利用蒸馏学习的方法来构建模型,使深度学习模型实现对医疗图像密文域的分类与分割。通过对模型的评估以及实验的对比,表明提出的UNet加密模型有较理想的加密性能,安全性能和时间效率,且与其他方法相比,有较好的雪崩效应。其次提出来的桥接网络可以使加密图像跳过解密的步骤,直接将密文图像输入到分类网络或分割网络。实验的结果表明对于授权用户是可以得到正确的分类与分割的结果。而未被授权的用户得到的结果相当于随机猜测。

关键词：图像加密深度学习隐私保护密文计算

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

CryptDB密文数据库系统研究

CryptDB密文数据库系统研究

作者：张成果南京邮电大学

学位级别：硕士

随着云计算的快速发展,作为其重要组成的云存储服务受到了广泛的关注。由于失去对数据的物理控制能力,存储在云端的数据隐私无法得到保证,解决方案之一就是对数据进行加密存储。用传统的加密算法对数据加密后存储于云服务器上,用户无法... 详细信息

随着云计算的快速发展,作为其重要组成的云存储服务受到了广泛的关注。由于失去对数据的物理控制能力,存储在云端的数据隐私无法得到保证,解决方案之一就是对数据进行加密存储。用传统的加密算法对数据加密后存储于云服务器上,用户无法直接对数据进行查询、计算及修改等操作,而必须将服务器端的密文下载到本地进行解密后,才能对数据进行操作,最后对修改后的数据加密并且传输到云端存储。显然,在面对大规模的数据存储需求时,该方案在执行效率上远低于明文数据库。如何在未解密的情况下在密文上进行高效的检索与计算是云存储亟待解决的问题。本文结合MIT人工智能实验室设计的开源密文数据系统CryptDB,对关系型数据库中密文计算相关的算法进行了研究。为提高密文计算效率,本文将选择加密策略与CryptDB系统相结合,设计并实现了支持选择加密策略的CryptDB系统并且提出一种自定义的敏感字段检测算法。实验表明,在不降低数据表安全性的前提下,随着加密字段数量的减少,密文计算时间和存储空间显著减少,提高了CryptDB系统的效率和实用性。利用上述选择加密策略计算出敏感字段并对其进行加密的过程中,发现原系统中可变保序加密算法计算开销大,影响了选择加密策略整体的执行效率。因此,本文提出了一种改进型的安全高效的保序加密算法。该算法计算开销较小,通过对保序索引添加二次随机噪声并且映射到扩展的数据空间中,来隐藏数据的统计特性。该方案的安全性分析和性能测试结果表明,其具有较高的效率以及抵抗选择明文攻击和统计型攻击的优势。

关键词：云存储选择加密密文计算保序加密密文数据库云安全

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

同态加密算法及其在云安全中的应用

计算机研究与发展 2015年第6期52卷 1378-1388页

作者：李顺东窦家维王道顺陕西师范大学计算机科学学院西安710062 陕西师范大学数学与信息科学学院西安710062 清华大学计算机科学与技术系北京100084

云服务模式具有巨大的经济技术优势和广阔的应用前景,普及云服务技术对我国的信息化建设和社会发展具有重要的意义.云服务推广与应用中面临的最大挑战是安全问题.同态加密,尤其是全同态加密是解决云服务安全问题极为关键的技术,也是近... 详细信息

云服务模式具有巨大的经济技术优势和广阔的应用前景,普及云服务技术对我国的信息化建设和社会发展具有重要的意义.云服务推广与应用中面临的最大挑战是安全问题.同态加密,尤其是全同态加密是解决云服务安全问题极为关键的技术,也是近年来国际密码学界研究的热点问题.对同态加密的研究现状进行了综述,介绍了同态加密在云计算机密性保护及其他方面的应用,重点介绍了各种代数部分同态加密方案和电路全同态加密方案的优缺点.对同态加密未来的研究问题进行了分析,同时简单介绍了云安全中的明文保密计算概念、相对于密文计算的优势以及需要进一步研究的问题等.

关键词：密码学云服务同态加密密文计算多方保密计算