恒定权重 PIR：基于恒定权重相等算子的单轮关键字 PIR
密码学与安全
2022-02-17 v2
摘要
相等算子是在安全计算任务（如私有信息检索）中的基本构建块。在私有信息检索（PIR）中，用户查询数据库使得服务器无法得知被查询的元素。本文中，我们提出\emph{针对恒定权重码字的相等算子}。恒定权重码是共享相同汉明重量的码字集合。恒定权重相等算子的乘法深度仅依赖于码的汉明重量，而非元素的位长。在我们的实验中，我们展示了这些相等算子比现有相等算子快至多 10 倍。此外，我们提出了使用恒定权重相等算子的 PIR，即\emph{恒定权重 PIR}，这是一种采用先前被认为不切实际的方法的 PIR 协议。我们表明，对于大型流式数据的私有检索，恒定权重 PIR 分别相较于 SEALPIR 和 MulPIR（两种最先进的 PIR 方案）具有更小的通信复杂度和更低的运行时间。此外，我们展示了恒定权重 PIR 可扩展至关键字 PIR。在关键字 PIR 中，所需元素通过所属条目的唯一标识符（例如文件名）检索。先前的关键字 PIR 方案需要一轮或多轮通信以将问题归约为普通 PIR。我们展示了恒定权重 PIR 是首个实用的单服务器关键字 PIR 单轮解决方案。
引用
@article{arxiv.2202.07569,
title = {Constant-weight PIR: Single-round Keyword PIR via Constant-weight Equality Operators},
author = {Rasoul Akhavan Mahdavi and Florian Kerschbaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07569},
year = {2022}
}