私有信息檢索及其應(yīng)用的研究.pdf

1、私有信息檢索(Private Information Retrieval，PIR)允許用戶檢索n-比特串d=d1d2…dn的第i個(gè)比特d，而不泄漏i的任何信息。在私有信息檢索中加入對(duì)服務(wù)器的數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)，私有信息檢索被引申為對(duì)稱的私有信息檢索。私有信息檢索有多種劃分，按隱私要求分為：信息論安全的私有信息檢索協(xié)議、計(jì)算安全的私有信息檢索協(xié)議和對(duì)稱的私有信息檢索協(xié)議；按參與方是否誠(chéng)實(shí)又可分為：半誠(chéng)實(shí)模型的私有信息檢索和惡意模型的私有信息檢

2、索。私有信息檢索是一種十分重要的密碼學(xué)工具，被廣泛運(yùn)用于安全相關(guān)的應(yīng)用，例如數(shù)據(jù)庫(kù)安全查詢、匿名認(rèn)證和概率可驗(yàn)證明等。
　　 在半誠(chéng)實(shí)模型下，本文對(duì)計(jì)算安全的私有信息檢索和對(duì)稱的私有信息檢索的問(wèn)題進(jìn)行了研究，本文的主要工作如下：
　　 首先，基于全同態(tài)加密的SPIR協(xié)議。目前最優(yōu)的計(jì)算安全的SPIR協(xié)議的通信復(fù)雜度為O(log2n)，本文提出了一個(gè)基于全同態(tài)加密的SPIR協(xié)議，將通信復(fù)雜度由O(log2n)降為O(log

3、n)，用戶和服務(wù)器的隱私基于全同態(tài)密碼系統(tǒng)的安全性，即抗密文選擇攻擊安全的。另外，本文的SPIR協(xié)議可直接應(yīng)用于n取1的非交互式茫然傳輸協(xié)議，并且發(fā)送端的通信復(fù)雜度為O(1)。
　　 其次，支持授權(quán)的私有信息檢索。訪問(wèn)控制是私有信息檢索中一個(gè)新的研究問(wèn)題，已有的支持授權(quán)的私有信息檢索協(xié)議在更新授權(quán)時(shí)需要進(jìn)行多次模冪運(yùn)算，計(jì)算復(fù)雜度高；本文設(shè)計(jì)了一個(gè)支持授權(quán)的私有信息檢索協(xié)議，該協(xié)議引入了預(yù)計(jì)算的思想，與傳統(tǒng)的PIR協(xié)議相比，使得