点和区间包含问题的保密计算

安全多方计算问题是近年来密码学研究的热点问题,其中多方保密计算是网络空间隐私保护与信息安全的关键技术。文章研究了计算几何中有理数域内点和区间包含问题的保密计算问题,即保密的判定一个隐私的有理数是否属于一个保密的有理区间。文章利用安全多方计算的思想设计了一个高效的安全协议,并证明了协议在半诚实模型下的安全性,与现有的其他文献相比,本文的协议具有更低的计算复杂度。     

基于阈值的点线距离与位置关系保密判定协议

特殊安全多方计算问题是近几年国际密码学界一个研究热点。保密计算几何问题就是其中之一,它是指两个或多个互不信任的参与方希望利用他们私有的几何信息作为输入协作解决某一计算几何问题,同时他们想要确保没有把自己的任何私有输入信息泄露给其他参与方,除了规定的输出。设计了基于阈值的两点之间、点线之间距离关系的保密判定协议,点与两平行直线位置关系的保密判定协议,使用这几个协议构造了基于阈值的点与线段之间距离关系的保密判定协议。这些协议在工程、商业和军事等领域中有着潜在的应用前景。     

多边形相似判定中的私有信息保护

隐私保护的计算几何问题指的是参与合作的各方在不向其余各方泄漏自己的私有输入数据的情况下,共同合作完成某些计算任务,秘密判定多边形相似是一个特殊的保护隐私的计算几何问题,在很多领域有着重要的应用.秘密判定两组数据是否对应成比例和对应相等对秘密比较多边形相似起着重要的作用.本文在比较相等协议和点积协议的基础上设计了相应的判定协议,分析了协议的正确性、安全性及复杂性,解决了秘密判定多边形相似问题,取得很好的结果.     

安全多方计算在空间几何问题中的应用

研究安全多方计算在空间几何问题中的应用,提出了空间中基于阈值的两点之间、点线之间距离关系的保密判定协议,空间中点与两平行平面位置关系的保密判定协议;并利用这些协议作为子协议为空间中基于阈值的点与线段之间距离关系的保密判定问题构造了相应的保密解决方案.所提出的协议和解决方案在工程、商业和军事等领域中具有潜在的应用价值.     

数轴上保密关系测定协议

近些年来,安全多方计算一直是信息安全领域的热点问题之一,已经成为分布式网络用户在协同计算中用于隐私保护的关键技术.信息安全学者已经提出若干安全多方计算问题的解决方案,但更多的安全多方计算问题还有待研究.研究数轴上的保密关系测定问题,着重探讨3个子问题：（1）面向有理数的点（或数）与区间保密关系测定问题;（2）面向有理数的多维点与区间保密关系测定问题;（3）面向有理数的区间与区间保密关系测定问题.数轴上的保密关系测定问题在隐私保护领域有着广泛的应用,可以作为基础模块用于构造其他安全多方计算协议.基于由加密方计算（或选取）加密底数的Paillier变体同态加密方案,设计了3个数轴上的保密关系测定协议：面向有理数的数与区间保密关系测定协议、面向有理数的多维点与区间保密关系测定协议以及面向有理数的区间与区间保密关系测定协议.并在标准模型下,采用模拟范例（ideal/real）分析了3个协议的安全性.这3个协议中的保密比值计算思想直接可以用于解决有理数范围内的百万富翁问题.更广泛地,这3个协议还可以作为基础模块用于解决保密点与圆环区域关系判定问题、点与凸多边型位置关系判定问题、保密近感探测问题等安全多方计算问题.     

隐私保护的两方几何圆位置关系判定

两圆间的位置关系判定问题是常见的几何计算问题之一.在保护两方各自输入圆信息的条件下,本文设计了一个隐私保护的两方几何圆位置关系判定方案,以实现在半诚实模型下安全地求解两圆间五种位置关系.本文运用Paillier同态加密技术实现了圆心间欧几里德距离的保密计算,通过将Paillier明文空间划分为两等长区间以实现解密结果在明文空间中正确映射的方法,提出隐私保护的欧几里德距离计算协议.此外,基于该协议我们设计了一个隐私保护的两圆间位置关系判定协议,在未泄露两圆半径与圆心等敏感信息的前提下提高了两方的计算效率.本文给出了方案具体的设计步骤、详细的安全性分析和实际的性能测试.实验结果表明,在两圆相距较近和相距较远的情况下判定两圆相离、外切、相交、内切和内含五种位置关系时,本方案均适用.同时,我们的方案具有计算复杂度不高及通信开销低等优势.     

集合之间基本操作的保密计算协议

保密集合操作是特殊安全多方计算中的一个重要研究内容。考虑了集合操作问题的保密计算,基于一些基础的密码学方案和协议为集合相交、集合相并、集合包含这几个基本的集合操作问题提出了相应的保密计算协议,并对其性能做了分析与讨论。它们作为重要的密码学基本协议对解决保密计算几何,保密数据挖掘等其他相关安全多方计算问题有着重要的应用价值。     

隐私保护的点与多边形位置关系判定协议

隐私保护的计算几何是安全多方计算的一个全新研究领域。针对已有的安全判定点与多边形位置关系协议 的缺陷,在半诚实模型下,提出基于铅垂线算法和不经意传输协议的隐私保护的点与多边形位置关系判定协议,并对 该协议的正确性、计算复杂性、通信复杂性和安全性进行了分析和证明。新的协议不仅可以在实数域中使用,不局限 于凸多边形,而且能适用于多边形带孔的情况。     

基于不同坐标系的点球关系安全判定协议

基于隐私保护的不同坐标系下的点球关系判定是计算几何中的一类基本问题,针对该问题进行了研究并提出一种新的解决方案.在点积协议基础上设计了一种点球关系判定协议,使得双方均在不透露自己任何信息的情况下,能够完成坐标系的转换,并判定点是否包含在球体内,分析了该判定协议的正确性、安全性和复杂性.最后提出可以使用该协议来解决一类与此相似的几何对象关系的判定问题.     

分布式数据集极差与极值和的保密计算

随着信息通信技术的不断突破与发展,信息获取变得非常便利.与此同时,隐私信息也更容易泄露.将智能领域与安全多方计算技术相结合,有望解决隐私保护问题.目前,安全多方计算已经解决了许多不同隐私保护问题,但还有更多的问题等待人们去解决.对于极差、极值和的安全多方计算问题目前研究的结果很少,极差、极值和作为统计学的常用工具在实际中有广泛的应用,研究极差、极值和的保密计算具有重要意义.提出新编码方法,用新编码方法解决了两种不同的安全多方计算问题,一是极差的保密计算问题,二是极值和的保密计算问题.新编码方法结合Lifted ElGamal门限密码系统,设计多方参与、每方拥有一个数据场景下分布式隐私数据集极差的保密计算协议;将新编码方法稍作改动解决相同场景下保密计算极值和的问题.以此为基础,对新编码方法进一步修改,结合Paillier密码系统设计了两方参与、每方拥有多个数据情况下分布式隐私数据集极差、极值和的保密计算协议.用模拟范例方法证明协议在半诚实模型下的安全性.最后,用模拟实验测试协议的复杂性.效率分析和实验结果表明所提协议简单高效,可广泛用于实际应用中,是解决其他很多安全多方计算问题的重要工具...     

隐私保护整数区间位置关系判定问题

整数区间是指区间的左右端点都是整数,由左右端点及它们之间的所有整数构成的集合。整数区间的位置关系是指两个整数区间在数轴上的位置的相对关系。针对整数区间位置关系提出一种安全两方计算问题,即隐私保护整数区间位置关系判定问题,该问题旨在帮助拥有隐私整数区间的两个用户,在保护输入隐私的前提下,正确地判断出他们的整数区间的位置关系。定义了整数区间的6种位置关系,给出了整数区间的0-1编码方案,并证明了整数区间位置关系的一种判定准则。基于Goldwasser-Micali加密体制在半诚实攻击者模型下设计了解决整数区间位置关系判定问题的一个两方计算协议,证明了协议的正确性和安全性,并对协议的性能进行了分析和说明。     

隐私保护整数区间位置关系判定问题

整数区间是指区间的左右端点都是整数，由左右端点及它们之间的所有整数构成的集合。整数区间的位置关系是指两个整数区间在数轴上的位置的相对关系。针对整数区间位置关系提出一种安全两方计算问题，即隐私保护整数区间位置关系判定问题，该问题旨在帮助拥有隐私整数区间的两个用户，在保护输入隐私的前提下，正确地判断出他们的整数区间的位置关系。定义了整数区间的6种位置关系，给出了整数区间的0-1编码方案，并证明了整数区间位置关系的一种判定准则。基于Goldwasser-Micali加密体制在半诚实攻击者模型下设计了解决整数区间位置关系判定问题的一个两方计算协议，证明了协议的正确性和安全性，并对协议的性能进行了分析和说明。     

恶意模型下保密点积协议的设计与分析*

保密点积协议是许多安全多方计算问题中一个重要的协议,常被用在许多保密数据挖掘协议中,为这些协议提供了重要的安全保证。目前,一些已存在的保密点积协议至多在半诚实模型下是安全的。基于一些基本的密码学技术设计了一个恶意模型下安全的保密两方共享点积协议,这个协议比以往协议具有更高的安全性。该协议潜在的应用领域是广阔的,如计算Euclidean距离、保密计算几何、保密协作统计分析等。     

采用区域编码的椭圆对直线裁剪算法

裁剪算法的核心问题是速度问题,而求裁剪窗口和裁剪对象的交点是影响裁剪速度的主要因素。特别是椭圆对线段的裁剪,由于椭圆的方程是二次的,求椭圆与线段的交点 需要求解一元二次方程,涉及开方运算,非常浪费机器时间。为提高裁剪速度,设计出5位的区域编码,利用此技术能够迅速而准确地判断出椭圆和线段的位置关系。对于完全可见 或显然完全不可见的线段立即做出保留或弃掉的决定,避免求交运算;对于能够明确断定与椭圆相交的线段,采用中点分割算法求椭圆和线段的近似交点,避免求解一元二次方程 和开方运算;对于其他情形的线段通过求解一元二次方程来完成裁剪。基于前述思想设计出的椭圆对线段裁剪算法与现有的同类算法相比,算法实现简单,裁剪速度具有较大提高 。     

一种恶意模型下安全的双方智力扑克协议

安全多方计算是密码学中的一个重要研究领域,在保障信息安全中发挥着极其重要的作用。智力扑克游戏是指利用网络玩扑克牌,它可以视为一种特殊的安全多方计算。根据智力扑克游戏的有关要求,结合超椭圆曲线密码体制的优点,提出了一种恶意模型下安全的智力扑克协议,证明了协议的正确性,分析了在恶意模型下协议的安全性,给出了协议的计算复杂度和通信复杂度。     

一种可用于管道爬行器的静磁场型定位系统

介绍了管道爬行器的机关报定位系统-静磁场型定位系统,该定位系统由磁铁、霍尔传感器和信号处理与识别电路组成,它是利用管道外面的强磁场在管道内形成的漏磁场来产生定位信号,这种定位系统定位精度高,安全可靠,操作简便,成本低廉。     

混合积判断线段相交的方法分析

判断线段相交是许多算法都要解决的问题,介绍了一种利用混合积来判断线段相交的方法,并给出了这种方法的严密数学基础和基于V isual C++的编程实现过程。对其中所用到的定理给予严密的数学证明。该方法形式简单,运算量较小,适用范围广,乃判断线段相交的理想方法之一。     

Analysis of a clock synchronization protocol for wireless sensor networks

The Dutch company Chess develops a wireless sensor network (WSN) platform using an epidemic communication model. One of the greatest challenges in the design is to find suitable mechanisms for clock synchronization. In this paper, we study a proposed clock synchronization protocol for the Chess platform. First, we model the protocol as a network of timed automata and verify various instances using the Uppaal model checker. Next, we present a full parametric analysis of the protocol for the special case of cliques (networks with full connectivity), that is, we give constraints on the parameters that are both necessary and sufficient for correctness. These results have been checked using the proof assistant Isabelle. We report on the exhaustive analysis of the protocol for networks with four nodes, and we present a negative result for the special case of line topologies: for any instantiation of the parameters, the protocol will eventually fail if the network grows.     

一种用于机器识字的汉字容错编码方法研究

本文提出了一种用于机器识字的汉字容错编码方法。该编码采用统计粗分类和结构细分类相结合的方法,定义了易于机器识别的汉字结构字元集,给出了笔划字元的顺序判断规则。构建了37类子结构的编码和冗余容错编码,对易重码和误码的字做了特定的区分,建立了仿人构字的汉字编码规则和字典。仿真实验表明,这种编码方法易于机器识别,具有容错性,且拒识和误识率较低。