差分隐私Oblivious RAM
密码学与安全
2018-07-17 v5
摘要
在这项工作中，我们研究统计隐私是否能在提供严格隐私保证的同时增强ORAM机制的性能。我们提出了一个形式化且严格的框架，用于开发具有统计安全性的ORAM协议，即差分隐私ORAM（DP-ORAM）。我们提出Root ORAM，一类DP-ORAM，在所需的带宽开销、本地存储和系统安全性之间提供可调的、多维的权衡。我们从理论上分析Root ORAM以量化其安全性和性能。我们通过实验展示了Root ORAM的优势，发现（1）对于合理的隐私预算值，Root ORAM可将本地存储开销降低约2倍，显著增强在可信执行环境等内存受限平台中的性能；（2）Root ORAM允许在带宽、存储和隐私之间进行可调权衡，将带宽开销降低多达2倍-10倍（以增加存储/统计隐私为代价），从而显著减少云环境中ORAM访问延迟。我们还通过香农熵和最小熵[16]的信息论度量视角分析了DP-ORAM的隐私保证。最后，Root ORAM非常适用于具有相似访问模式的应用，我们通过私有信息检索应用展示了其实用性。
引用
@article{arxiv.1601.03378,
title = {Differentially Private Oblivious RAM},
author = {Sameer Wagh and Paul Cuff and Prateek Mittal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.03378},
year = {2018}
}