MORSE：一种高效的非线性运算仿射秘密共享方案
密码学与安全
2024-10-10 v1
摘要
仿射秘密共享（Homomorphic Secret Sharing, HSS）使两个服务器能够直接对加密数据执行函数并以分享形式获取结果。基于帕利器（Paillier）的 HSS 方案无缝实现乘法同态性，通信成本较低。然而，现有的基于帕利器的 HSS 方案存在私钥尺寸大、潜在计算误差、计算和存储开销高，以及仅支持线性运算（如加法和乘法）等问题。为此，灵感来自加密和解密速度快的帕利器密码体制，我们提出了 MORSE，一种支持非线性运算的高效仿射秘密共享方案，具有小密钥、无计算误差和低开销。就功能而言，MORSE 支持加法、减法、乘法、标量乘法和比较运算。特别地，我们仔细设计了两种转换协议，在单一帕利器密文和两个秘密分享之间实现相互转换，从而使 MORSE 能够连续执行上述操作。严格的分析表明，MORSE 能安全输出正确结果。实验结果表明，与最新方法相比，MORSE 在安全乘法运算中实现了最高达 9.3 倍的运行时性能提升，在安全比较运算中实现了最高达 16.6% 的通信成本降低。
引用
@article{arxiv.2410.06514,
title = {MORSE: An Efficient Homomorphic Secret Sharing Scheme Enabling Non-Linear Operation},
author = {Weiquan Deng and Bowen Zhao and Yang Xiao and Yantao Zhong and Qingqi Pei and Ximeng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06514},
year = {2024}
}