孙茂华 胡 磊 朱洪亮 李 祺



布尔电路上保护隐私集合并集运算的研究与实现

孙茂华①胡 磊①朱洪亮②李 祺②

①(首都经济贸易大学信息学院 北京 100070)②(北京邮电大学计算机学院 北京 100876)

隐私保护技术是当前信息安全领域的研究热点。然而，现阶段集合并集运算中的隐私保护技术侧重理论研究，在实验模型的开发上较为欠缺。针对该问题，该文首先设计了保护隐私的集合合并运算电路、去重电路和混淆电路，并应用YAO氏通用混淆电路估值技术提出了一种布尔电路上保护隐私的集合并集协议。然后，该文使用模拟器视图仿真法证明了协议的安全性。最后，基于MightBeEvil中的YAO氏混淆电路估值框架，开发了该文理论方案对应的实验模型。实验结果表明，在安全计算稀疏集合的并集时，所提算法效率优于当前布尔电路上的其他算法。

安全多方计算；YAO氏混淆电路技术；保护隐私的集合并集运算

1 引言

保护隐私的集合运算是安全多方计算的一个重要研究分支，是近几年来国内外的研究热点。保护隐私集合运算的函数表现形式有算术电路和布尔电路两种。根据数据结构的不同，算术电路上保护隐私的集合运算分为基于茫然多项式估值的方案、基于茫然伪随机函数评估的方案和基于布隆过滤器的方案。例如，2005年CRYPTO 大会上，文献[1]使用茫然多项式估值实现了半诚实模型下保护隐私的集合并集运算协议(Private Set Union, PSU)，但是该协议会泄漏交集信息；2007年ACNS大会上，文献[2]提出了恶意模型下保护隐私的并集运算协议，该协议的计算复杂度为模乘操作，通信复杂度为；……