面向大規(guī)模數(shù)據(jù)的安全多方計(jì)算協(xié)議的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和社交網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量出現(xiàn)了爆炸式增長(zhǎng)，大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著巨大的價(jià)值，是一筆寶貴財(cái)富，因此如何挖掘大數(shù)據(jù)中的信息已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界甚至世界各國(guó)政府關(guān)注的熱點(diǎn)。但是，大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展也對(duì)傳統(tǒng)的個(gè)人隱私問(wèn)題造成了巨大的沖擊，安全多方計(jì)算問(wèn)題是人們公認(rèn)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。而在目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)的隱私安全是一項(xiàng)基本要求，安全多方計(jì)算（Secure Multi-Party Computat

2、ion，SMC）正是在這樣的背景下引起了國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　在大規(guī)模數(shù)據(jù)環(huán)境中，安全多方計(jì)算問(wèn)題融合了密碼學(xué)和分布式計(jì)算技術(shù)，是信息安全領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。1982年，圖靈獎(jiǎng)得主姚期智（A.C.Yao）首先提出安全多方計(jì)算問(wèn)題，并給出其定義。因?yàn)榘踩喾接?jì)算問(wèn)題可以解決很多實(shí)際問(wèn)題，很快便得到世界各地研究學(xué)者的廣泛關(guān)注，且有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，比如可以解決機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、DNA序列檢測(cè)、科學(xué)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析等諸多計(jì)

3、算問(wèn)題。
　　雖然現(xiàn)在已經(jīng)有不少研究成果出現(xiàn)，但是在安全多方計(jì)算相關(guān)的領(lǐng)域還有很多值得繼續(xù)深入研究的內(nèi)容。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入研究，主要工作和成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　1、大規(guī)模數(shù)據(jù)與安全多方計(jì)算的相關(guān)綜述研究：主要包括大規(guī)模數(shù)據(jù)隱私保護(hù)綜述研究、面向大規(guī)模數(shù)據(jù)的安全多方計(jì)算問(wèn)題的綜述問(wèn)題、安全多方計(jì)算協(xié)議與密碼學(xué)的關(guān)系以及安全多方計(jì)算的研究現(xiàn)狀等。
　　2、基于余弦相似性的安全多方計(jì)算協(xié)議的設(shè)計(jì)

4、：余弦相似性作為處理高維數(shù)據(jù)的相似度函數(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，是一種重要的相似性測(cè)量方法。將余弦相似性與大規(guī)模數(shù)據(jù)集的計(jì)算相結(jié)合，設(shè)計(jì)一種高效的安全多方計(jì)算協(xié)議，該安全多方計(jì)算協(xié)議可以用于隱私保護(hù)場(chǎng)景下的科學(xué)計(jì)算問(wèn)題，如關(guān)鍵字匹配、相似性分析及DNA序列查詢等，最后我們給出了該算法的安全性分析。
　　3、基于同態(tài)加密的安全多方計(jì)算協(xié)議的設(shè)計(jì)：首先給出全同態(tài)加密的分析，給出基本的算法，然后基于向量同態(tài)加密提出一種高效率及安全性更好的安全

5、多方計(jì)算協(xié)議。該安全多方計(jì)算協(xié)議可以用于加密數(shù)據(jù)場(chǎng)景下的科學(xué)計(jì)算問(wèn)題，比如疾病預(yù)測(cè)、向量集合隱私比較及加密數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等。整個(gè)包括算法的設(shè)計(jì)、分析及性能評(píng)估。
　　4、基于隱私保護(hù)交集計(jì)算的安全多方計(jì)算協(xié)議的設(shè)計(jì)：首先分析隱私保護(hù)交集計(jì)算協(xié)議的研究背景，分析其實(shí)際的運(yùn)用意義，然后基于隱私保護(hù)交集計(jì)算提出一種安全多方計(jì)算協(xié)議。該安全多方計(jì)算協(xié)議可以用于隱私保護(hù)場(chǎng)景下的交集計(jì)算，比如基于位置的服務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)、人類基因組的完全測(cè)試及協(xié)同