一种高效保持隐私数据挖掘协议的实现

简要介绍了数据挖掘和安全多方计算,提出了一种高效的基于安全多方计算的保持隐私数据挖掘协议,并对协议的安全性、公平性、有效性和复杂度进行了分析.     

去中心跨孤岛的混合联邦学习通信算法研究

为解决异构数据孤岛之间难以开展安全机器学习的问题,提出了一种异构数据孤岛之间的联邦学习通信方式,实现了横向和纵向混合的联邦学习通信,突破了传统联邦学习横向和纵向参与方之间模型结构不统一的通信壁垒。基于政府、银行等机构的特殊性隐私需求,在混合联邦学习模型的基础上进一步去除了第三方聚合器,计算只在参与方之间进行,大大提高了本地数据的隐私安全性。同时针对上述模型中纵向同态加密为通信过程带来的计算速度瓶颈问题,通过增加本地迭代轮次q将纵向联邦学习的加密时间缩短了10倍以上,降低了横向参与方与纵向参与方间的计算瓶颈,并且精度损失不超过5%。     

一个保护隐私的两圆公切线生成协议

特殊的安全多方计算是当前的一个研究热点。保护隐私的路径规划是指如何在不泄露私密信息的情况下进行路径规划,其有很广阔的应用前景。设计了一个保护隐私的两圆公切线生成协议,并给出协议的正确性、安全性和复杂性的分析。该协议可以用于保护隐私的路径规划。     

一种新型的分布式隐私保护计算模型及其应用

针对分布式数据共享及计算中的隐私保护问题,提出了一种适用于大规模分布式环境的隐私保护计算模型（PPCMLS）,该模型的核心为隐私安全模块,其将计算划分为本地计算和全局计算.通过综合运用同态加密、安全点积协议、数据随机扰乱算法等多种安全技术,在实现了多个节点在一个互不信任的分布式环境下合作计算的同时,任何节点无法获取其他节点的隐私信息及敏感中间计算结果.据此,又给出了基于该模型的分布式隐私保护方差计算、分布式隐私保护数据聚类算法.安全及动态性分析结果表明,该模型及其应用算法既可保证隐私数据的安全性,又避免了繁琐的一对多的交互加密过程,并在节点变化时,恢复计算仅涉及到变化的节点和构成隐私安全模块的3个节点,从而满足了大规模分布式环境所要求的高效性和良好的动态适应性.     

网格环境下的隐私保护计算研究

提出了一种适用于网格环境下的隐私保护计算模型.针对当前网格安全研究中对数据隐私性保护的不足,将GSI(网格安全基础件)与同态加密技术、安全点积协议以及数据扰乱算法等多种安全技术相结合,实现在一个互不信任的网格环境中,对各参与节点隐私性数据进行保护,成功避免了传统的隐私保护计算中繁琐的一对多(多对多)的交互式加密,当节点动态变化时,恢复计算仅涉及到构成隐私保护模块的三个节点.安全及动态性分析结果表明:该模型及相关应用算法既提供了数据的隐私性保护,又能良好地适应节点数目众多和动态变化频繁的网格环境.同时给出了基于G2PC模型的具体隐私保护算法--网格环境下的隐私保护方差计算.     

多方安全计算在保密路径判定中的应用

保密路径判定是一种特殊的保密隐私的几何计算问题.基于保密点积协议和百万富翁协议提出了一种半诚实模型下的曲线与椭圆区域的保密相交判定协议,并对协议的性能进行了分析.该判定协议可用于解决保密路径判定问题.     

视觉盲计算技术研究进展

 云计算和大数据的广泛应用使得多媒体数据的隐私保护面临越来越严峻的挑战,而多方计算、同态密码、函数加密等密码技术为数据在密文下的盲计算奠定了基础。视觉盲计算是在不接触图像、视频等视觉数据原始内容的情况下对其进行检测、识别、检索及更复杂的处理,是计算机视觉与密码学等领域学科交叉的新方向,在视频监控、多媒体数据共享、云计算、移动计算等领域有广泛的应用前景。本文回顾视觉盲计算技术的发展历史,从隐私保护的视频监控、人脸检测、人脸识别、人脸检索、机器学习等方面综述了该领域关键技术的发展情况,展望了视觉盲计算技术的发展趋势。     

一种高效的保护隐私的轨迹相似度计算框架

提出了一种高效的保护隐私的轨迹相似度计算框架.基于安全的同态加密系统和Yao协议,该框架能够确保持有轨迹的两方不能得到除了轨迹相似度以外的其他任何信息,从而同时保护了两方的轨迹数据隐私.该框架针对轨迹相似度计算过程中的不同步骤具有不同的计算特点,交替使用同态加密系统和Yao协议,从而有效地提高了性能.实验结果表明本框架与已有的方法相比显著减少了计算开销.     

排序问题的多方保密计算协议

为了解决多方参与的保密排序问题,提出了基于保密排序的隐私保护解决方案.该方案首先假设多方保密计算的参与者为半诚实的,即参与者在协议执行过程中将忠实地执行协议,但可能保留计算的中间结果,以试图推导出其他参与者的输入,然后给定参与者与数据的对应集合关系,并利用离散对数方法计算数据数组以获取其置换结果,从而使得参与者知道且只知道自己的数据在置换后的数组中的位置.模拟范例证明了所提方案具有一定保密性,且特别适用于解决计算机网络中的隐私保护问题.     

一种基于SMC和RD的隐私保护挖掘算法

针对当前的隐私保护关联规则挖掘算法在应用中存在的一些不足,如：在算法效率与计算精确度之间顾此失彼,提出了基于安全多方计算方法与随机干扰方法相结合的PPARMSR挖掘算法.该方法结合了安全多方计算方法的精确性和随机干扰方法的高效率,使用项集随机干扰矩阵同时干扰多属性,且兼顾它们的相关性,提前对候选频繁项集的剪枝,减少安全多方计算的处理量.通过试验验证了PPARMSR算法在保持隐私度的同时,还能够在计算精确度与运行效率之间实现较好的折中效果.     

安全电子选举研究

提出安全电子选举的三级目标和一般模型,为系统地研究电子选举提供了基础.通过对现有方案的关键技术分析,提出保护隐私的电子评审、含权选举、"m选k"等特殊投票问题,并给出采用安全多方计算技术解决这些问题的新方法.     

集合相交问题的双方保密计算

用公开密钥加密算法解决了集合相交的多方保密计算问题，并提出了3种解决方案，它们均基于参与保密比较的双方都是半诚实的．所提方案既可以使双方知道集合的交集，也可以使双方只知道交集的势，而不知道具体的交集，同时运用模拟范例证明了解决方案的保密性．该方案适用于不暴露交集的元素、向一方暴露交集的元素、向双方暴露交集的元素等3种场合，且计算复杂度较低，可以容易地推广到保密计算的多个集合相交的问题，在网络隐私保护方面具有重要的应用价值．     

Secure multi-party computation solution to Yao''s millionaires'' problem based on set-inclusion

Secure multi-party computation is a focus of international cryptography in recent years. Protocols for Yao's millionaires' problem have become an important building block of many secure multi-party computation protocols. Their efficiency are crucial to the efficiency of many secure multi-party computation protocols. Unfortunately, known protocols for Yao's millionaires' problem have high computational complexity or communication complexity. In this study, based on the 1-out-of-m oblivious transfer and set-inclusion problem, we propose a new protocol to solve this problem. This new protocol is very efficient in terms of both computational and communication complexities. Its privacy-preserving property is also proved by simulation paradigm which is generally accepted in the study of secure multi-party computation. We also compare the information leakage of our new protocol and the known protocols.     

适用于数字对象的保密比较协议

分析了现有保密比较协议无法使用于不确定数字对象比较的原因,用随机构造单向散列函数的方法设计了对不确定具体范围的数字对象进行比较的一种多方保密计算方案,协议能以零泄漏的方式快速比较两个数字对象是否相同.用广泛接受的模拟范例证明了方案的保密性.     

垂直划分多决策表下基于条件信息熵的隐私保护属性约简

针对垂直划分多决策表,利用半可信第三方和交换加密体制,设计了一个安全多方计算交集基数协议。利用该协议设计了安全多方计算信息熵和安全多方计算条件信息熵的解决方案,提出了一种基于条件信息熵的隐私保护属性约简算法。该算法基于粗糙集信息观的约简理论实现了分布式环境下全局属性约简的求解,使各参与方在不共享其隐私信息的前提下达到集中式属性约简的效果,分析结果表明该算法是有效可行的。     

关于矩阵的几个安全两方计算协议

以不经意传输为基础给出了一般矩阵求和的安全两方计算协议,并以此为子协议给出了关于一般矩阵和的秩、矩阵的满秩分解以及广义逆矩阵求解的安全两方计算协议,并对协议的正确性和安全性进行了说明.