满足可计算序贯均衡的理性公平计算

在安全多方计算中,公平性指的是被腐败的参与者可以得到他们的输出当且仅当诚实参与者得到他们的输出.当恶意者超过参与者数量一半时,公平性很难达到.因此在设计两方计算协议时,公平性经常被忽略.在传统多方计算中,包括总是遵守协议的诚实参与者,虽然遵守协议但是希望通过保留中间结果得到对方私有信息的半诚实参与者和任意偏离协议的恶意参与者.理性参与者不同于上述参与者,他们的主要目标是最大化他们的收益.理性计算是指带有理性参与者的计算,它开辟了实现两方安全计算中公平性的新思路.考虑了理性安全计算允许理性参与者具有不对称的信息的情况,例如效用函数和参与者的私有类型,这是与之前理性计算的不同之处.针对这种不同,提出了一种较强的均衡概念——可计算序贯均衡.可计算序贯均衡包括2部分:可计算序贯理性和一致性.它强于纳什均衡,可以用来实现理性两方计算中的公平性.最后构造了一个模拟器,证明了协议的安全性.     

排序问题的安全多方计算协议

为某些特殊问题构造有效的安全多方计算协议是多方计算研究领域的一个重要分支.文中使用密钥共享方案为排序问题构造了一个有效的安全多方计算协议,该协议在n个参与者中至多只有t个不诚实者,若t≤(n-1)/2,则它在被动攻击下是完全安全的;若t相似文献   

理性的安全两方计算协议

在传统的安全两方计算协议中,一方在得到计算结果后,可能会告诉另一方一个错误的结果,或者立即中断协议,这样不能保证协议的完全公平性.针对此问题,结合博弈论和密码学理论,提出一种理性的安全两方计算协议.首先假设理性的参与者最大的利益是得到计算结果,其次是越少的其他人得到结果越好.然后,研究了参与者遵守和背离协议的策略、效用和动机,构建了安全两方计算的博弈模型.在所设计的协议中,参与者遵守协议是参与者的最优策略,任何参与者的欺骗行为都能被检验,参与者背离协议,没有遵守协议的收益大,这样参与者有动机发送真实的数据,最终,每个参与者都能得到计算结果.分析表明,协议是安全和公平的.     

一种公开可验证的安全电子彩票协议

2009年,Lee和Chang提出了基于中国剩余定理和盲签名的电子彩票方案,但其方案不满足公平性和公开可验证性。给出了一种基于安全多方计算的电子彩票协议,中奖号码由所有参与者共同产生,可防止合谋造假,并满足广泛的可验证性。     

半诚实模型下关于安全多方求解交集问题的研究

特殊情形下的安全多方计算问题是目前密码学界研究的热点,特殊的安全多方计算协议的设计与分析自然成为当前人们致力研究的热门课题。数据库共享过程中,如何在不暴露各自数据集的前提下计算出交集？一直是我们感兴趣的问题,问题的解决对实现新型、安全、公平的数据共享有着重要的意义。在半诚实模型下我们基于计算不可区分概念以及交换加密的安全性假设,给出了一个用于求解交集的特殊安全双方计算协议。该协议具有公平性、安全性,并借助茫然第三方的参与,使协议简单有效。作为茫然第三方不知道最后结果及参与方的秘密,也不能与参与方串谋作弊。文中对协议的安全性进行了理论证明和分析。该协议在政府文件共享、医疗机构的合作研究、数据挖掘等领域中有着广阔的应用前景。     

基于不经意传输的合同签订协议

在网络环境中解决合同签订问题需要保证信息交换的同时性，以前提出的协议都会给第2个发送者部分计算特权，利用不经意传输协议则可以解决这个问题．在协议执行过程中，参与者将合同的签名位以及他对签名位的承诺不经意传输给对方，对方可以利用验证子协议证明该位的有效性，但是他却不能通过位交换次数的增加获取更多的完整签名的信息；在完成签名位的交换之后，参与者分别宣布承诺，并得到对方对合同的完整签名；在宣布承诺时，协议参与者已经获得全部的签名内容，要么是签名位，要么是对方对该位的承诺，因此参与者并不需要担心对方提前终止协议．在文章的最后利用多方安全计算的结论证明了该协议满足终止公平性．     

恶意模型下计算欧几里德距离的协议

安全多方计算（MPC）是一个允许多个参与方在保持各自输入隐私的前提下联合计算一个函数。Yao和Goldreich等人（STOC’87）开创性的工作表明,存在陷门置换的前提下,任何一个函数都存在安全多方计算协议,并给出了安全多方计算的一个通用解决方案,但是该方案由于效率问题而不实用。因此,Goldreich同时指出需要针对特定问题提出特定的安全多方计算协议。提出了一个新的基于分布式EI Gamal加密的计算两个向量欧几里德距离的安全协议,并在混合模型下给出了协议的安全性证明。与原来的方案比较,该协议的计算和通信复杂度都较低,适用于计算和通信能力都有限的应用环境。     

关于除法的安全双方计算协议

安全多方计算是现代密码学领域中一个非常重要的分支,也是信息安全方向一个重要的研究内容。利用安全多方计算协议,一方面可以充分实现网上的互连合作,另一方面又可保证秘密的安全性。近年来,很多学者在半诚实模型下给设计出了一些基础协议,但关于恶意模型的协议的研究相对较少,给出了有关除法的几个协议,并分别对半诚实模型和恶意模型都给出了具体的安全双方计算协议。     

无信息泄漏的比较协议

关于安全多方计算的研究是目前国际密码学界的研究热点.如果能够安全地计算任何函数,就掌握了一个很强大的工具,实际上任何一个密码协议都可以化归一个特殊的安全多方计算协议.特殊的安全多方计算协议的设计与分析又是当前人们致力研究的课题.基于φ-隐藏假设以及同态公钥加密体制的语义安全性假设,给出了一个特殊的安全双方计算协议--无信息泄漏的比较相等协议.该协议具有公平性:一方知道最后结果的等价条件为另一方也知道这个结果;安全性:除了最后结果以外,不泄露有关双方输入的任何信息;有效性:借助于茫然第三方协助完成计算任务,使协议简单有效,但这个第三方不知道最后结果及参与方的秘密,也不能与参与方串谋作弊;并对协议的正确性与安全性进行了理论证明.该协议在网上投标(拍卖)、网上商业谈判、电子选举等领域中有着广阔的应用前景.     

基于加同态公钥密码体制的两方安全议价协议

安全多方计算及其应用是目前密码学领域的一个重要研究方向。在不需要第三方参与且保证安全的前提下,如何完成多方的协作运算是其研究的核心。基于加同态公钥加密算法的议价协议,是安全多方计算应用的一个具体实现,通过协议的执行,参与方可以进行商品价格的协商,并保障输入的私密性和结果的正确性。协议的执行过程中不需要第三方的参与,协议的安全性基于所采用的同态公钥加密算法。     

Comparing two sets without disclosing them

Secure multiparty computation has become a central research focus in the international cryptographic community. Secure comparing two sets is an important problem in secure multiparty computation. The research on privately determining whether two sets are equal has not been investigated. This study solves the problem by mapping these sets into natural numbers and then comparing correspond- ing numbers, We propose two secure multiparty computation protocols for comparing two sets. It is proved by well-accepted simulation paradigm that these solutions are private in semi-honest model. These solutions have important significance in constructing other secure multiparty computation protocols.     

向量等分量数的保密计算及应用

随着信息技术的快速发展, 在保护数据隐私的条件下进行多方合作计算变得越来越普及, 安全多方计算已经成为解决这类保密计算问题的核心技术. 向量的保密计算是安全多方计算的重要研究方向, 目前有很多研究成果, 包括保密计算向量的点积, 保密的向量求和等. 但关于保密计算向量等分量数的研究成果还很少, 且主要研究向量分量在有全...     

高效安全向量计算及其推广

安全多方计算是密码学的一个重要研究方向,也是目前国际密码学界的研究热点.因为许多实际问题都可以用向量来描述,研究向量的保密计算具有重要的理论与实际意义.目前,关于向量保密计算问题大多是在整数集上进行研究,关于有理数向量问题的研究很少.在此主要研究有理数域上向量的安全多方计算问题,包括向量点积、向量相等、向量优势等问题,设计了安全高效的计算协议,扩大了向量保密计算的应用范围.对这些协议的安全性分析和效率分析表明,它们在安全性和效率方面与现有协议相比具有明显优势.并且利用所设计的协议解决了一些新的向量问题和计算几何问题.     

A novel quantum scheme for secure two-party distance computation

Secure multiparty computational geometry is an essential field of secure multiparty computation, which computes a computation geometric problem without revealing any private information of each party. Secure two-party distance computation is a primitive of secure multiparty computational geometry, which computes the distance between two points without revealing each point’s location information (i.e., coordinate). Secure two-party distance computation has potential applications with high secure requirements in military, business, engineering and so on. In this paper, we present a quantum solution to secure two-party distance computation by subtly using quantum private query. Compared to the classical related protocols, our quantum protocol can ensure higher security and better privacy protection because of the physical principle of quantum mechanics.     

保护隐私的曼哈顿距离计算及其推广应用

安全多方计算是信息时代保护隐私和信息安全的一项关键技术.安全多方科学计算是安全多方计算十分重要的组成部分,目前已经有许多安全多方科学计算问题的解决方案,但还有更多的问题值得人们去研究.关于曼哈顿距离的安全多方计算问题目前研究的结果很少,构造曼哈顿距离的安全计算协议在密码学中有着重要的理论意义,作为基础协议能够广泛应用于其他安全多方计算协议的构造,比如保密计算两点间路径问题,保密判定点与区间以及点与点集的关系问题,以及向量相似度的保密计算都可以归约到曼哈顿距离的安全多方计算问题.本文应用加密选择技巧与一种新的编码方法相结合,以Paillier加密算法为基础,对于不同的情形(无全集限制或有全集限制)设计两数之差绝对值的高效保密计算协议.并以此为基础,设计出两种不同情形下保密计算曼哈顿距离的协议.本文证明了在半诚实模型下这些协议是安全的,并通过模拟实验来测试协议的具体执行时间,理论分析和仿真结果表明本文方案是简单易行的.最后,文中给出实例阐明本文协议在理论以及实际中的广泛应用.     

基于多比特全同态加密的安全多方计算

本文中,我们首先证明了李增鹏等人提出的多比特多密钥全同态加密方案(MFHE)满足密钥同态性质,利用此性质,可以通过门限解密得到最终解密结果.使用该方案,我们设计了一个在CRS模型下和半恶意攻击者模型下安全的三轮多方计算协议(MPC).该安全多方计算协议的安全性是基于容错学习问题(LWE)的两个变种问题Ferr LWE和Some are errorless.LWE,而且,通过非交互的零知识证明,我们可以把半恶意攻击者模型下安全的三轮多方计算协议转变为在恶意模型下安全的三轮多方计算协议.     

Symmetric cryptographic solution to Yao’s millionaires’ problem and an evaluation of secure multiparty computations

Secure multiparty computation has become a central research focus in the international cryptographic community and in the future likely will represent an integral part of computing science. Protocols for Yao’s millionaires’ problem provide the building blocks for many secure multiparty computation protocols, which makes their efficiency critical. Unfortunately, all known protocols for Yao’s millionaires’ problem employ public key cryptography and thus are inefficient. This article constructs a new efficient solution to Yao’s millionaires’ problem based on symmetric cryptography. We first develop an efficient protocol for set-inclusion problems, which has independent interest for secure multiparty computations. The privacy-preserving property of the solution is demonstrated by a well-accepted simulation paradigm. To compare the security levels of different solutions, we propose a new security paradigm that quantitatively captures the security levels of different solutions and can determine which secure multiparty computation solution is preferable. This article thus provides an important supplement to the simulation paradigm. Together with the simulation paradigm, it offers a complete security evaluation benchmark for multiparty computations.     

Rational protocol of quantum secure multi-party computation

In a rational protocol, players are supposed to be rational, rather than honest, semi-honest or dishonest. This kind of protocols is practical and important, but seldom researched in quantum computation field. In this paper, a multifunctional rational quantum secure multi-party computation protocol is investigated. Firstly, a rational quantum summation protocol is proposed. Secondly, the protocol is generalized to a rational quantum multi-party computation protocol. The computation which is homomorphic can be resolved by our protocol. Thirdly, from the view of utilities, correctness, Nash equilibrium and fairness, analyses show that our protocol is rational. Besides, our protocol is also proved to be secure, efficient and practical. Our research will promote the development of rational quantum multi-party protocol.     

公平理性委托计算协议

传统委托计算的验证过程计算和通信开销较高,且参与者要么诚实,要么邪恶;理性委托计算是引入理性参与者,通过效用函数来保障计算结果的可靠性.本文首先在委托计算中引入博弈论,给出了唯一稳定均衡解.其次,基于比特币和Micali-Rabin的随机向量表示技术,设计一种新的理性委托计算协议.针对协议的公平性问题,参与双方分别提交特殊构造的比特币押金,保障参与者双方的利益;针对验证复杂问题,运用Micali-Rabin的随机向量表示技术,验证过程简单高效,且不会泄漏关于计算结果的任何信息.最后,安全性和性能分析结果表明,该协议不但解决了传统委托计算的验证复杂问题,同时保证了诚实者的利益.     

基于安全多方计算的数字作品所有权证明

数字作品的所有权证明允许在不泄漏任何秘密信息和防止所有者欺骗的前提下,对版权声明进行验证.提出一种基于Proactive可验证秘密共享和安全多方计算的数字作品所有权证明方案.在该方案中,可验证秘密共享,保证了所有权秘密的正确性,并防止对协议参与者的欺骗.通过Proactive安全提供自动恢复功能来保证协议生存周期内秘密的完整性和安全性.使用安全多方计算和同态承诺的零知识证明,实现了所有权验证.在不假设可信方存在的前提下,所提出方案能够在没有太多成员合谋的情况下,完成有效计算并发现不忠实成员.