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一种高效的百万富翁问题协议及其应用

计算机工程 2021年第2期47卷 168-175页

作者：张静何铮葛炳辉汤永利叶青河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

百万富翁问题是安全多方计算的基础问题,但现有解决方案计算复杂度高且效率较低,在两数相等时无法进行精确比较。针对该问题,提出一种基于0-1编码的百万富翁问题协议。使用改进的0-1保密数据编码规则构建向量,利用ElGamal同态加密变体... 详细信息

百万富翁问题是安全多方计算的基础问题,但现有解决方案计算复杂度高且效率较低,在两数相等时无法进行精确比较。针对该问题,提出一种基于0-1编码的百万富翁问题协议。使用改进的0-1保密数据编码规则构建向量,利用ElGamal同态加密变体算法的同态性质,将百万富翁问题转化为向量中两元素求和的问题,同时在半诚实模型下利用模拟范例证明协议的正确性与安全性,并将其应用于安全两方集合交集个数问题的求解。实验结果表明,与采用ElGamal和Paillier同态加密算法的协议相比,该协议计算复杂度更低且效率更高,可在两数相等时进行准确对比。

关键词：安全多方计算百万富翁问题 0-1编码同态加密集合交集个数

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抗恶意敌手的百万富翁问题解决方案

中国科学：信息科学 2021年第1期51卷 75-88页

作者：李顺东王文丽杜润萌陕西师范大学计算机科学学院西安710119

安全多方计算是国际密码学界研究的热点,百万富翁问题是安全多方计算最基础最重要的问题,是构造其他安全多方计算协议的基本模块.这个问题已经有许多解决方案,但除了基于混淆电路的协议之外,目前基于公钥加密算法的解决方案几乎都是半... 详细信息

安全多方计算是国际密码学界研究的热点,百万富翁问题是安全多方计算最基础最重要的问题,是构造其他安全多方计算协议的基本模块.这个问题已经有许多解决方案,但除了基于混淆电路的协议之外,目前基于公钥加密算法的解决方案几乎都是半诚实模型下的解决方案,抗恶意敌手的解决方案极少,仅有的个别解决方案效率很低,这制约着恶意模型下许多安全多方计算问题的解决.抗恶意敌手的解决方案更符合安全多方计算的实际应用场景,研究抗恶意敌手的百万富翁问题解决方案,具有重要的理论与现实意义.本文首先设计了一个半诚实模型下百万富翁问题的解决方案,进一步分析了恶意敌手可能的恶意行为,并用零知识证明和分割选择阻止或发现这些恶意行为,将半诚实模型下安全的计算协议改造成恶意模型下安全的计算协议,并用理想–实际范例证明了协议的安全性,分析了恶意敌手攻击成功的概率和方案的效率.理论分析表明与现有方案相比,我们提出的方案效率至少提高6倍.

关键词：安全多方计算百万富翁问题恶意模型分割–选择零知识证明理想–实际范例

基于1-r编码的高效百万富翁问题协议及应用

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密码学报 2019年第1期6卷 50-60页

作者：李占利陈立朝陈振华刘娅茹高彤西安科技大学计算机科学与技术学院西安 710054

安全多方计算是近年来国际密码学的研究热点,已经成为密码学的一个重要研究方向.本文研究的百万富翁问题是安全多方计算最基本、最重要的问题,其本质就是保密比较两数据的大小问题.然而,目前已有的方案效率低下,影响实际应用,而且,大多... 详细信息

安全多方计算是近年来国际密码学的研究热点,已经成为密码学的一个重要研究方向.本文研究的百万富翁问题是安全多方计算最基本、最重要的问题,其本质就是保密比较两数据的大小问题.然而,目前已有的方案效率低下,影响实际应用,而且,大多数方案不能区分两数是否相等这种情况.针对这些问题,本文首先给出一种新的1-r编码方法,应用这种方法和给定的全序集合对保密数据进行编码,构造一个向量,使得保密数据与所编码的向量是一一对应的.基于此,本文把百万富翁问题转化为计算此向量中两个元素的乘积问题,通过乘积结果区分两个保密数据的大小,进而解决了原问题.此外,因为要保护双方的隐私,所以本文利用同态加密算法,设计了一个解决百万富翁问题的高效协议,并在半诚实模型下利用模拟范例的方法证明了协议的安全性.分析表明,相比已有的方案,本文的新方案不仅简单、高效,还能够更加细粒度地进行比较.最后,以新方案为基础,构造了一个具有验证机制的百万富翁协议,并应用协议1设计一个高效的保密查询数据在有序集合中排序的协议.

关键词：安全多方计算百万富翁问题同态加密保密查询

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同态加密的百万富翁问题高效解决方案

小型微型计算机系统 2017年第3期38卷 455-459页

作者：左祥建李顺东杨晓莉陕西师范大学计算机科学学院西安710062

安全多方计算问题由图灵奖得主姚期智于上世纪八十年代首先提出,现在已经成为密码学的一个重要研究方向.百万富翁问题是多方安全计算研究的热点问题之一,也是其他安全多方计算协议的基本构成模块,但现有的解决方案效率低下,因而会影响... 详细信息

安全多方计算问题由图灵奖得主姚期智于上世纪八十年代首先提出,现在已经成为密码学的一个重要研究方向.百万富翁问题是多方安全计算研究的热点问题之一,也是其他安全多方计算协议的基本构成模块,但现有的解决方案效率低下,因而会影响其他安全多方协议的效率.基于同态加密算法,通过对保密的数据进行0-1编码,设计了一个计算百万富翁问题的协议,并利用模拟范例对协议进行安全性证明.通过效率分析显示我们的方案是简单、高效的.最后利用这个新的协议作为基本模块,设计了一个保密数据查询问题的协议,并给出了应用实例.

关键词：多方安全计算百万富翁问题同态加密安全查询

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姚氏百万富翁问题的高效解决方案

电子学报 2005年第5期33卷 769-773页

作者：李顺东戴一奇游启友清华大学计算机科学与技术系北京100084

　姚氏百万富翁问题解决方案已经成为许多多方保密计算问题解决方案的一个基本模块,但现有的解决方案效率低下,因而影响到其他多方保密计算方案的效率.本文利用长度函数与不经意传输设计了一个高效的解决方案,新方案同原有方案相比,计... 详细信息

　姚氏百万富翁问题解决方案已经成为许多多方保密计算问题解决方案的一个基本模块,但现有的解决方案效率低下,因而影响到其他多方保密计算方案的效率.本文利用长度函数与不经意传输设计了一个高效的解决方案,新方案同原有方案相比,计算复杂性明显降低.

关键词：百万富翁问题多方保密计算不经意传输计算复杂性

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姚氏百万富翁问题的高效解决方案

计算机工程 2010年第14期36卷 124-126页

作者：查俊苏锦海闫少阁闫晓芳解放军信息工程大学电子技术学院郑州450004

姚氏百万富翁问题是安全多方计算的典型问题,但已有解决方案多数存在效率低的问题。通过采用0编码与1编码,将百万富翁问题转换为集合交集问题,提出一种基于可交换加密函数的百万富翁问题高效解决方案,并进行了安全性证明。该方案无需复... 详细信息

姚氏百万富翁问题是安全多方计算的典型问题,但已有解决方案多数存在效率低的问题。通过采用0编码与1编码,将百万富翁问题转换为集合交集问题,提出一种基于可交换加密函数的百万富翁问题高效解决方案,并进行了安全性证明。该方案无需复杂的模指数运算,加解密运算为O(n),通信轮数为4,整体性能优于其他方案。

关键词：百万富翁问题编码交集可交换加密安全性

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有理区间的安全多方计算与应用

电子学报 2018年第9期46卷 2057-2062页

作者：窦家维王文丽刘旭红李顺东陕西师范大学数学与信息科学学院陕西西安710119 陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710119

本文研究了有理数与有理区间的位置关系以及两个有理区间位置关系的安全多方计算.它们已广泛应用于数据库匹配、定位搜索等领域,是保密科学计算的一个重要分支.但目前已有文献在解决有理数与有理区间的位置关系时提出的协议效率较低,且... 详细信息

本文研究了有理数与有理区间的位置关系以及两个有理区间位置关系的安全多方计算.它们已广泛应用于数据库匹配、定位搜索等领域,是保密科学计算的一个重要分支.但目前已有文献在解决有理数与有理区间的位置关系时提出的协议效率较低,且两个有理区间位置关系问题的研究较为有限.针对这些问题,本文首先用多项式表示区间,将有理数与有理区间位置关系问题转化为整数向量的内积符号判定问题,设计了新的有理数与有理区间的保密计算协议.其次,以有理数与有理区间协议作为基础模块,设计了两个有理区间位置关系的保密计算协议.最后,理论分析及实验结果均表明本文方案是安全高效的,并给出了本文协议在有理数域上的百万富翁问题及计算几何问题的应用.

关键词：密码学安全多方计算有理数有理区间数据库匹配定位搜索百万富翁问题计算几何

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基于字符串排序的高效保密数据库查询

软件学报 2018年第7期29卷 1893-1908页

作者：李顺东亢佳杨晓艺窦家维陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710062 陕西师范大学数学与信息科学学院陕西西安710062

安全多方计算是近年来国际密码学界研究的热点问题之一,是信息社会隐私保护的核心技术.保密地将字符串按照字典序排序问题是一个全新的安全多方计算问题,在信息安全领域有重要的实际意义和广泛的应用前景.它不仅可以提高保密数据库查询... 详细信息

安全多方计算是近年来国际密码学界研究的热点问题之一,是信息社会隐私保护的核心技术.保密地将字符串按照字典序排序问题是一个全新的安全多方计算问题,在信息安全领域有重要的实际意义和广泛的应用前景.它不仅可以提高保密数据库查询的效率,还可以解决大数据情况下的百万富翁问题.为了保密地判断两个字符串按照字典序排序的位置关系,首先设计了一种新的编码方法和一种基于ElGamal加密算法的云外包计算下的同态加密方案,在此基础上提出了一个高效、简单的协议,并对协议进行了正确性和安全性分析,同时给出了协议计算复杂性和通信复杂性的理论分析与实验验证.最后将保密的字符串排序问题协议应用于解决百万富翁问题,从根本上解决了大数据情况下的百万富翁问题.

关键词：密码学安全多方计算字符串排序数据库保密查询同态加密百万富翁问题

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安全向量优势协议及其应用

电子学报 2017年第5期45卷 1117-1123页

作者：李顺东左祥建杨晓莉巩林明陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710119

百万富翁问题是安全多方计算研究的热点问题之一,也是其他安全多方计算协议的基本构成模块.安全向量优势统计问题是百万富翁问题的推广,用于两方在不泄漏自己保密向量信息的前提下统计出满足大于关系的分量的数目.本文基于同态加密算法... 详细信息

百万富翁问题是安全多方计算研究的热点问题之一,也是其他安全多方计算协议的基本构成模块.安全向量优势统计问题是百万富翁问题的推广,用于两方在不泄漏自己保密向量信息的前提下统计出满足大于关系的分量的数目.本文基于同态加密算法,通过对保密的数据进行编码,设计了一个计算百万富翁问题的协议,并利用模拟范例对协议进行安全性证明.然后利用这个新的协议作为基本模块,设计了一个向量优势统计协议,通过效率分析显示我们的方案是简单、高效的.最后将向量优势统计协议应用到整除判定问题和点与若干直线关系判定问题.

关键词：安全多方计算百万富翁问题同态加密向量优势统计