SAFETY：通过Intel SGX与同态加密混合方案在联邦环境中进行安全GWAS
密码学与安全
2017-03-09 v1
摘要
近期研究表明，有效的医疗保健可受益于使用人类基因组信息。例如，肿瘤基因组分析已揭示140个基因突变会导致癌症。因此，许多机构正在使用基于全基因组关联研究（GWAS）的基因组数据统计分析。GWAS分析基因组序列变异以识别疾病的遗传风险因素。这些研究通常需要将来自不同来源的数据汇集在一起，以揭示遗传变异与疾病之间的统计模式或关系。在这种情况下，主要挑战是实现一项主要目标：以隐私保护的方式访问多个基因组数据存储库进行协作研究。由于基因组数据的敏感性和隐私问题，世界各地不同区域实施了跨境基因组数据共享的多法域法律和政策。在本文中，我们提出SAFETY，一个混合框架，它使用同态加密和最近推出的Intel软件防护扩展（Intel SGX）安全硬件组件，在联邦基因组数据集上安全地执行GWAS，同时确保高效率和隐私。不同的实验设置显示了这种混合框架在安全进行GWAS中的功效和适用性。据我们所知，这种同态加密与Intel SGX的混合使用迄今为止未被提出或实验过。我们提出的框架SAFETY比现有最佳安全计算技术快达4.82倍。
引用
@article{arxiv.1703.02577,
title = {SAFETY: Secure gwAs in Federated Environment Through a hYbrid solution with Intel SGX and Homomorphic Encryption},
author = {Md Nazmus Sadat and Md Momin Al Aziz and Noman Mohammed and Feng Chen and Shuang Wang and Xiaoqian Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.02577},
year = {2017}
}
备注
Hybrid Cryptosystem using SGX and Homomorphic Encryption