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

1、隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)和社交網(wǎng)絡等新興技術的不斷發(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，大數(shù)據(jù)中蘊含著巨大的價值，是一筆寶貴財富，因此如何挖掘大數(shù)據(jù)中的信息已成為學術界和工業(yè)界甚至世界各國政府關注的熱點。但是，大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展也對傳統(tǒng)的個人隱私問題造成了巨大的沖擊，安全多方計算問題是人們公認的關鍵問題之一。而在目前的網(wǎng)絡環(huán)境中，保護用戶數(shù)據(jù)的隱私安全是一項基本要求，安全多方計算（Secure Multi-Party Computat

2、ion，SMC）正是在這樣的背景下引起了國內(nèi)外研究學者的廣泛關注。
　　在大規(guī)模數(shù)據(jù)環(huán)境中，安全多方計算問題融合了密碼學和分布式計算技術，是信息安全領域的一個重要研究方向。1982年，圖靈獎得主姚期智（A.C.Yao）首先提出安全多方計算問題，并給出其定義。因為安全多方計算問題可以解決很多實際問題，很快便得到世界各地研究學者的廣泛關注，且有著廣泛的應用場景，比如可以解決機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、DNA序列檢測、科學計算和統(tǒng)計分析等諸多計

3、算問題。
　　雖然現(xiàn)在已經(jīng)有不少研究成果出現(xiàn)，但是在安全多方計算相關的領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)在以下幾個方面：
　　1、大規(guī)模數(shù)據(jù)與安全多方計算的相關綜述研究：主要包括大規(guī)模數(shù)據(jù)隱私保護綜述研究、面向大規(guī)模數(shù)據(jù)的安全多方計算問題的綜述問題、安全多方計算協(xié)議與密碼學的關系以及安全多方計算的研究現(xiàn)狀等。
　　2、基于余弦相似性的安全多方計算協(xié)議的設計

4、：余弦相似性作為處理高維數(shù)據(jù)的相似度函數(shù)得到了廣泛的應用，是一種重要的相似性測量方法。將余弦相似性與大規(guī)模數(shù)據(jù)集的計算相結(jié)合，設計一種高效的安全多方計算協(xié)議，該安全多方計算協(xié)議可以用于隱私保護場景下的科學計算問題，如關鍵字匹配、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)加密的安全多方計算協(xié)議的設計：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、多方計算協(xié)議。該安全多方計算協(xié)議可以用于加密數(shù)據(jù)場景下的科學計算問題，比如疾病預測、向量集合隱私比較及加密數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等。整個包括算法的設計、分析及性能評估。
　　4、基于隱私保護交集計算的安全多方計算協(xié)議的設計：首先分析隱私保護交集計算協(xié)議的研究背景，分析其實際的運用意義，然后基于隱私保護交集計算提出一種安全多方計算協(xié)議。該安全多方計算協(xié)議可以用于隱私保護場景下的交集計算，比如基于位置的服務、社交網(wǎng)絡、人類基因組的完全測試及協(xié)同