星型网络中第 k 大元素的保密计算
密码学与安全
2019-09-19 v1
摘要
我们考虑在分布于 n 个参与方之间的 n 个私有整数序列中安全计算第 k 大元素的问题。第 k 大元素（例如最小值、最大值、中位数）在基准测试中尤为受关注，它允许一家公司将其自身的关键绩效指标与同行组的统计数据进行比较。各个整数是敏感数据，但第 k 大元素是各方共同关注的。先前针对第 k 大元素的安全计算协议要求每对参与方之间都有通信信道。它们无法扩展到大量参与方，因为交互性极高导致延迟更长。此外，由于每对参与方之间需要特殊安排以建立安全连接，它们难以部署。服务器模型天然契合互联网应用的客户端-服务器架构，其中客户端连接到服务器而非其他客户端。它可以通过减少轮数来简化安全计算，从而提升性能与可扩展性。在该模型中，仅在每个客户端与服务器之间存在通信信道，且仅有客户端提供计算输入。因此，这是一种集中式通信模式，即星型网络。我们提出了在服务器模型中利用混淆电路或门限同态加密私下计算第 k 大元素的不同方法。我们的方案具有常数轮数，并能在广域网环境下于数秒内为多达 50 个客户端计算出第 k 大元素。
引用
@article{arxiv.1909.08347,
title = {Secure Computation of the kth-Ranked Element in a Star Network},
author = {Anselme Tueno and Florian Kerschbaum and Stefan Katzenbeisser and Yordan Boev and Mubashir Qureshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.08347},
year = {2019}
}