用于安全信号处理的数论变换
密码学与安全
2018-01-30 v2
摘要
多媒体内容本质上是敏感信号，当其外包给不可信环境时必须受到保护。当不可信环境必须对这些敏感信号执行某些处理时，该问题成为挑战；一个典型例子是基于云的信号处理服务。基于安全信号处理（Secure Signal Processing, SSP）的方法通过提出加密域中信号处理的新机制以及交互式安全协议来应对这一挑战，以实现在不泄露信号所传达敏感信息的情况下保护信号的目标。本工作提出了一套新颖且全面的方法与基元，通过使用数论变换（Number Theoretic Transforms, NTTs）的创新方式，来高效处理加密形式的信号。这种 NTT 的使用与适当的信号前编码和后编码相结合，使得一系列易于组合的信号处理操作成为可能，其中包括滤波、广义卷积、基于矩阵的处理或纠错码。主要焦点在于无人值守处理，即不需要来自客户端的任何交互；出于实现目的，使用了高效的基于格的某种同态密码系统（somewhat homomorphic cryptosystems）。我们举例说明了这些方法并评估了它们的性能和精度，证明了所提出的框架为多媒体内容的安全外包处理开辟了各种各样的新应用。
引用
@article{arxiv.1607.05229,
title = {Number Theoretic Transforms for Secure Signal Processing},
author = {Alberto Pedrouzo-Ulloa and Juan Ramón Troncoso-Pastoriza and Fernando Pérez-González},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.05229},
year = {2018}
}