一种高效的百万富翁问题协议及其应用
2021-02-05葛炳辉汤永利
张 静,何 铮,葛炳辉,汤永利,叶 青
(河南理工大学计算机科学与技术学院,河南焦作 454000)
0 概述
安全多方计算(Secure Multi-Party Computation,SMC)是指两个及两个以上的参与者在不泄露各自隐私数据的情况下,利用隐私数据进行保密计算并共同完成某项计算任务。SMC可满足人们利用隐私数据进行保密计算的需求,同时兼顾数据的保密性与共享性,因此被广泛应用于机器学习[1]、数据分析[2]、社交网络[3]以及医疗信息等领域。
百万富翁问题(Millionaires’Problem,MP)是安全多方计算中的基本问题,其在1982年由YAO提出[4]后引起多方关注。近年来,研究人员相继提出多种解决该问题的方法。文献[5]将安全多方计算规约到智力游戏中,利用混淆电路解决百万富翁问题。文献[6]采用不经意传输工具对两方输入进行双重加密,设计一种解决百万富翁问题的安全双方计算协议。文献[7]使用不经意传输工具并通过简单异或运算解决百万富翁问题。文献[8-9]借助茫然第三方提出一种安全的百万富翁比较协议,解决第三方合谋问题。文献[10]利用零知识证明构造一种百万富翁问题协议。文献[11-13]通过私有置换操作提出基于卡片的密码协议,解决了百万富翁问题。文献[14-15]利用对称密码解决恶意模型下的百万富翁问题。
利用编码是解决百万富翁问题的有效措施之一。文献[16]采用0-1编码将双方待比较的数据转化为0/1集合,结合具有乘法同态性的加密算法解决百万富翁问题,但其计算复杂度较高且无法精确区分两数相等的情况。文献[17]利用基于二次剩余困难问题的GM加密算法,通过构造0-1编码将数据编码转换为向量,提出一种基于几何方法的有理数比较协议,但GM算法在解密过程中的时间开销随二次非剩余集合增大呈线性增长。……
