Mostree：具有亚线性通信的恶意安全私有决策树评估
密码学与安全
2023-10-02 v1
摘要
私有决策树评估（PDTE）协议允许特征向量拥有者（FO）使用来自模型拥有者（MO）的树模型对其数据进行分类，且仅向 FO 泄露推理结果。本文提出 Mostree，一种在恶意方存在下安全且具有亚线性通信的 PDTE 协议。我们在三方诚实多数设置中设计 Mostree，其中一个（不可信的）计算方（CP）协助 FO 和 MO 进行安全计算。我们利用三方复制秘密共享（RSS）和分布式点函数的良好性质提出了两种低通信不经意选择（OS）协议。Mostree 将 OS 协议与树编码方法及三方安全计算相结合以实现亚线性通信。我们观察到，大多数协议组件即使在恶意敌手存在时也已保持隐私性，剩余需实现的是正确性。为确保正确性，我们提出一组轻量级一致性检查并将其无缝集成到 Mostree 中。因此，Mostree 同时实现了亚线性通信与恶意安全性。我们实现了 Mostree 并与最先进技术进行比较。实验结果表明 Mostree 高效且与具有亚线性通信的半诚实 PDTE 方案相当。例如，在 LAN 环境下基于 MNIST 数据集评估时，Mostree 约使用 768 ms 完成评估，通信量约 168 KB。
引用
@article{arxiv.2309.17124,
title = {Mostree : Malicious Secure Private Decision Tree Evaluation with Sublinear Communication},
author = {Jianli Bai and Xiangfu Song and Xiaowu Zhang and Qifan Wang and Shujie Cui and Ee-Chien Chang and Giovanni Russello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.17124},
year = {2023}
}
备注
This paper has been accepted by ACSAC2023