面向安全基因匹配的整數(shù)全同態(tài)加密研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和社會的進步，我們每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量越來越大，與我們相關(guān)的信息也呈爆炸式增長，云存儲受到了空前的關(guān)注。云存儲技術(shù)的核心是由云服務商對在云端存儲的用戶和公司的文件提供集中的管理和服務，方便使用者通過各種不同的設(shè)備進行訪問，減輕跨平臺、跨終端帶來的繁瑣，同時也節(jié)約客戶硬件設(shè)備的開銷。然而以云存儲為代表的云計算技術(shù)在給人們的生活和工作帶來便捷的同時也帶來了不可忽視的問題，其中尤以數(shù)據(jù)安全問題最為重要。用戶想要接受云服務就要把數(shù)據(jù)和

2、資料放到云端，這樣便喪失了對個人數(shù)據(jù)的控制權(quán)，據(jù)調(diào)查只有20％的人愿意把個人數(shù)據(jù)放在云端，剩下的絕大多數(shù)最擔心的就是個人隱私會不會泄露。
　　基于以上現(xiàn)狀，近年來全同態(tài)加密的研究變得火熱起來，通過這一方法，用戶可以將已經(jīng)加密之后的密態(tài)數(shù)據(jù)傳到云端，而云服務商可以對密態(tài)數(shù)據(jù)進行有效的操作，返回給用戶需要用的信息，而在整個過程中云服務商不接觸數(shù)據(jù)明文。
　　本研究提出了一種面向安全基因匹配問題的整數(shù)全同態(tài)加密系統(tǒng)，著力解決了個人

3、基因信息的安全需求與司法調(diào)查權(quán)限模糊的矛盾。目前的研究表明全同態(tài)的重點是構(gòu)建一種可以對密文進行特定運算并且運算結(jié)果解密后與明文運算結(jié)果相同，同時需要保證加密算法所在的運算電路深度不受限制，可以進行任意次數(shù)的運算。將上述兩個部分組合起來就是全同態(tài)加密，最后對數(shù)據(jù)進行編碼處理，保證全同態(tài)算法可以進行有效應用。本研究的主要工作如下：
　　在科學研究的角度回顧了本文研究理論體系的發(fā)展歷程，從最初的公鑰加密體系提出，經(jīng)歷了半同態(tài)加密，全同態(tài)

4、加密，最后到整數(shù)全同態(tài)加密的提出。
　　在公鑰密碼體系下，加密由密鑰生成（KeyGen）、加密（Encrypt）、解密（Decrypt）三部分算法構(gòu)成，在全同態(tài)加密中，為了解決噪音的干擾和保證加密電路可以進行任意深度運算，我們需要引入第四部分算法—評估（Eval），通過這四部分算法聯(lián)合完成的加密算法可以解決全同態(tài)加密問題。
　　面向安全基因匹配問題，本課題設(shè)計了一個系統(tǒng)，允許在不泄露基因序列的明文的前提下進行匹配，本文的最后