具有私有需求与私有缓存的编码缓存

近来有研究表明，开创性的 Maddah-Ali 与 Niesen（MAN）编码缓存方案会向其他用户泄露各用户的需求信息。许多工作研究了具有需求隐私的编码缓存，而现有每个具有私有需求的非平凡编码缓存方案都建立在各用户的缓存信息对他人私有的事实之上。然而，这些方案大多泄露用户的缓存信息。因此，在大多数现实场景（例如视频流）中，系统随时间用于多个连续传输轮次时，这些方案会在首轮之后泄露需求隐私。该观察促使我们提出同时具有私有需求与私有缓存的编码缓存新形式化。本文的主要贡献是一种新构造，通过借助双服务器私有信息检索（PIR）方案生成私有编码缓存方案。我们证明，若 PIR 方案中需求在所有文件上均匀且查询相互独立，则所得缓存方案在需求与缓存上均私有。有趣的是，我们通过借助编码缓存方案提出了该类中的一种双服务器 PIR 方案新构造。将开创性的 MAN 编码缓存方案应用于我们的构造，所得双服务器 PIR 方案被证明是阶最优的。这是第二个新的结构性结果，某种程度上闭合了编码缓存与 PIR 间的关系环路。最后，为探索缓存隐私与传输负载之间更宽泛的权衡，我们放宽缓存隐私约束并引入缓存信息泄露的定义。随后，再次作为我们新构造的副产品，提出了具有完美需求隐私与不完美缓存隐私的新方案，相对于需求与缓存均完美隐私的方案在负载上实现了阶增益。