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秘密比较问题及其应用研究

作　者: 石磊
导　师: 罗永龙
学　校: 安徽师范大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 秘密比较 安全多方计算 隐私保护 随机化算法 计算几何
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 81次
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内容摘要


随着计算机网络及分布式计算技术的发展,人们越来越多的需要利用网络获取信息进行合作计算,与此同时,用户的安全性问题也变得日益重要。秘密比较是安全多方计算的基础问题之一,在拍卖、竞标、电子选举及网上商业谈判等领域有着巨大的应用前景,秘密比较基础协议在各类安全多方计算协议中也有着广泛运用。本文主要研究了秘密比较问题及其应用,在传统秘密比较的基础上,探讨了安全两方多维向量比较问题、保护私有信息的串相等、串匹配以及最小外接圆等问题,并给出了解决这些问题的协议。首先,本文介绍了秘密比较的研究背景及意义,定义了目前各类秘密比较问题,阐述了安全多方计算的基本知识与基础协议,主要包括计算模型、半诚实模型及秘密比较等概念,对随机化算法进行简要介绍。在基础协议中,讨论了同态加密、乘法协议、点积协议以及秘密比较等经典协议。紧接着,本文研究了秘密比较的若干应用问题,将两个数据的秘密比较扩充到多维向量的比较,研究了安全两方多维向量比较问题,分别基于向量优先,Mult-to-Sum等协议设计了不同的多维向量比较问题的解决方法,并对这些方法进行性能比较。然后将随机化算法引入到多维比较问题的求解中,通过理论分析及实验验证说明其效率。在此基础上将秘密比较应用到串的比较中,研究了保护私有信息的串相等及串匹配问题,分别利用模指数与同态加密设计了串相等协议,并根据BMH算法提出了保护私有信息的串匹配协议。最后讨论了安全多方计算中的计算几何问题,主要研究了最小外接圆问题,将随机化算法应用于求解最小外接圆问题,并在安全多方计算环境下,应用秘密比较设计了保护私有信息的最小外接圆求解协议。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 研究背景与研究意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 本文主要工作及组织结构  12-13
  1.4 本章小结  13-14
第二章 基本知识与基础协议  14-21
  2.1 安全多方计算的基本概念与定义  14-15
  2.2 随机化算法  15-16
  2.3 基本工具及基础协议  16-19
    2.3.1 同态加密  16-17
    2.3.2 茫然传送协议  17
    2.3.3 乘法协议  17-18
    2.3.4 置换协议  18
    2.3.5 点积协议  18-19
  2.4 秘密比较协议  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章 多维向量比较协议  21-33
  3.1 向量优先  21-23
    3.1.1 向量优先问题描述  21
    3.1.2 基于Mult-to-Sum的向量优先协议  21-23
  3.2 多维向量比较问题  23
  3.3 安全两方多维向量比较协议  23-31
    3.3.1 基于STVDP的安全两方多维向量比较协议  24
    3.3.2 基于Mult-to-Sum的安全两方多维向量比较协议  24-27
    3.3.3 基于乘法协议的多维向量比较协议  27-28
    3.3.4 基于点积协议的多维向量比较随机化协议  28-31
  3.4 实验与对比分析  31-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章 保护私有信息的串相等及串匹配协议  33-40
  4.1 保护私有信息串相等比较  33-36
    4.1.1 基于模指数运算的串相等比较协议  33-34
    4.1.2 基于同态加密的串相等比较协议  34-36
  4.2 保护私有信息的串匹配协议  36-39
    4.2.1 保护私有信息串匹配的一个简单协议  37
    4.2.2 基于BMH算法的串匹配协议  37-39
  4.3 本章小结  39-40
第五章 保护私有信息的最小外接圆问题  40-47
  5.1 最小外接圆简介  40-41
  5.2 最小外接圆求解算法  41-43
  5.3 保护私有信息的最小外接圆求解协议  43-46
  5.4 本章小结  46-47
第六章 总结与展望  47-49
  6.1 本文总结  47-48
  6.2 讨论与展望  48-49
参考文献  49-55
致谢  55-56
附录:攻读学位期间参与的科研课题与公开发表的论文  56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络安全
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