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EnclaveTree:基于 TEE 的隐私保护数据流训练与推理

密码学与安全 2022-03-04 v1

摘要

基于数据流的分类服务正成为云服务商的一项重要业务,但用户可能因隐私顾虑而在提供敏感数据时遇到障碍。尽管可信执行环境(TEE)是保护私有数据的有前景方案,它们仍易受到由数据相关访问模式引发的侧信道攻击。我们提出一种称为 EnclaveTree 的隐私保护数据流训练与推理方案,可针对被攻陷的云服务商为用户数据及目标模型提供机密性保护。我们设计了一种基于矩阵的训练与推理流程,在 TEE 的可信区域内训练 Hoeffding 树(HT)模型并利用训练所得模型进行推理,该流程可证明地防止基于访问模式攻击的利用。性能评估表明,EnclaveTree 在处理特征数量较少或中等的数据流时具有实用性。当二值特征数少于 63 时,EnclaveTree 在训练和推理上分别比朴素的 oblivious 方案快约 10×10{\times} 和约 9×9{\times}

关键词

引用

@article{arxiv.2203.01438,
  title  = {EnclaveTree: Privacy-preserving Data Stream Training and Inference Using TEE},
  author = {Qifan Wang and Shujie Cui and Lei Zhou and Ocean Wu and Yonghua Zhu and Giovanni Russello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.01438},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 12 figures