SOCI$^+$：一种增强的整数安全外包计算工具包
密码学与安全
2023-09-28 v1
摘要
安全外包计算对于云计算保障数据机密性与确保数据可用性至关重要。近来，基于部分同态密码体制、采用双服务器架构的安全外包计算方案日益受到关注。整数安全外包计算（SOCI）[1]工具包是此类方案中的最先进者，其可在整数上执行安全计算而无需像全同态加密那样昂贵的自举操作；然而，SOCI存在较大的计算与通信开销。本文提出SOCI+，显著提升了SOCI的性能。具体而言，SOCI+采用一种具有快速加解密的新颖(2,2)-门限Paillier密码体制作为密码学原语，并支持一套高效的整数安全算术计算协议，包括安全乘法协议（SMUL）、安全比较协议（SCMP）、安全符号位获取协议（SSBA）和安全除法协议（SDIV），均基于具快速加解密的(2,2)-门限Paillier密码体制。此外，SOCI+引入离线-在线计算机制以进一步优化性能。我们进行严格的理论分析以证明SOCI+的正确性与安全性。与SOCI相比，实验评估表明SOCI+计算效率最高提升5.4倍，通信开销减少40%。
引用
@article{arxiv.2309.15406,
title = {SOCI^+: An Enhanced Toolkit for Secure OutsourcedComputation on Integers},
author = {Bowen Zhao and Weiquan Deng and Xiaoguo Li and Ximeng Liu and Qingqi Pei and Robert H. Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15406},
year = {2023}
}