面向异构安全约束与任意用户串关的层次化安全聚合

在层次化安全聚合（HSA）中，服务器通过中继层与集群用户通信，以实现对用户输入求和，同时满足两种安全要求——服务器安全和中继安全。服务器安全要求即使与子集用户串关，服务器也只能学习到所需求和之外的任何信息；而中继安全要求在串关情况下，每个中继都无法获取用户的输入。现有HSA工作强制要求所有输入在任意潜在串关用户子集（至预定义阈值大小）下都受到保护。这种均质安全 formulation 无法捕捉不同用户可能要求不同保护程度的异构安全需求。本文研究面向异构安全约束和任意用户串关的层次化安全聚合。具体而言，我们考虑特定用户组的输入即使在服务器或任意中继与其他任意子集用户串关的情况下，也必须信息论上安全。服务器安全下，服务器即使存在任何此类串关，也只能学习到受保护输入的 prescribed 汇和和之外的任何信息。中继安全下，每个中继在相同串关模型下也同样获取不到受保护输入的任何信息。我们 characterize 实现所有参数 regime 下所有层次可实现通信率的最优方案。进一步，我们研究确保安全所需的最低源密钥。对于该源密钥要求，我们在由安全约束和串关约束决定的两个广泛 regime 下提供紧密的 characterization，并建立一般信息论下界，同时为剩余 regime 提供有限间隙的可实现方案。