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具有部分已知无编码预取的缓存辅助私有信息检索:基本极限

信息论 2017-12-20 v1 密码学与安全 分布式、并行与集群计算 网络与互联网体系结构 math.IT

摘要

我们考虑从NN个不共谋且复制的数据库中私有信息检索(PIR)的问题,其中用户配备一个缓存,该缓存持有数据库中KK个存储消息中每个消息的无编码比例rr。该模型以两阶段方案运行,即预取阶段(用户获取边信息)和检索阶段(用户私有地下载所需消息)。在预取阶段,用户从第nn个数据库接收每个消息的rN\frac{r}{N}无编码比例。该边信息仅被第nn个数据库知晓,而其他数据库不知晓,即用户拥有\emph{部分已知}的边信息。我们研究检索阶段的最优归一化下载代价D(r)D^*(r)作为KKNNrr的函数。我们给出了最优下载代价的下界和上界。这些界通常在极低缓存比(r1NK1r \leq \frac{1}{N^{K-1}})和极高缓存比(rK2N23N+KNr \geq \frac{K-2}{N^2-3N+KN})情况下吻合。我们完全刻画了K=3K=3时的最优下载代价-缓存比权衡。对于一般的KKNNrr,我们表明可达性界与逆界之间的最大间隙为532\frac{5}{32}

关键词

引用

@article{arxiv.1712.07021,
  title  = {Cache-Aided Private Information Retrieval with Partially Known Uncoded Prefetching: Fundamental Limits},
  author = {Yi-Peng Wei and Karim Banawan and Sennur Ulukus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.07021},
  year   = {2017}
}

备注

Submitted for publication, December 2017. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1709.01056