基于門(mén)限密碼學(xué)的安全外包計(jì)算的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算任務(wù)的復(fù)雜度越來(lái)越高，客戶(hù)端的計(jì)算任務(wù)變得越來(lái)越繁重。但是由于客戶(hù)端的計(jì)算能力受到硬件設(shè)備的影響，客戶(hù)端的計(jì)算能力無(wú)法達(dá)到滿(mǎn)足現(xiàn)代計(jì)算的水準(zhǔn)。因此，如何將客戶(hù)端的計(jì)算任務(wù)外包給服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算，成了現(xiàn)在面臨的問(wèn)題。安全外包計(jì)算的出現(xiàn)就是為了解決客戶(hù)端計(jì)算能力不足與計(jì)算任務(wù)的計(jì)算量過(guò)大之間的矛盾。
　　一般的安全外包計(jì)算協(xié)議都需要滿(mǎn)足三個(gè)性質(zhì)，分別是可外包性，安全性和可驗(yàn)證性。當(dāng)前的大部分的安全外包計(jì)算協(xié)議只能

2、對(duì)特定的函數(shù)進(jìn)行外包計(jì)算，無(wú)法適用于一般的函數(shù)計(jì)算，而對(duì)任何計(jì)算任務(wù)進(jìn)行安全外包計(jì)算的協(xié)議的復(fù)雜度又過(guò)高，因此，本文構(gòu)建了一個(gè)能夠?qū)σ话愫瘮?shù)進(jìn)行外包的安全外包計(jì)算協(xié)議。本文從門(mén)限密碼學(xué)入手，利用加密算法的同態(tài)性來(lái)構(gòu)建了一個(gè)適用于一般函數(shù)的外包計(jì)算協(xié)議，同時(shí)提出了相應(yīng)的驗(yàn)證方法。
　　本文的主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新如下：
　　1.本文從門(mén)限密碼學(xué)入手，首先提出了一個(gè)(2-3)門(mén)限加密算法。之后，本文利用(2-3)門(mén)限加密算法構(gòu)建了一

3、個(gè)正確的安全的外包計(jì)算協(xié)議。該協(xié)議實(shí)現(xiàn)了(2-3)門(mén)限密文上的密文加法運(yùn)算和密文乘法運(yùn)算，利用算法的同態(tài)性實(shí)現(xiàn)了對(duì)一般函數(shù)的外包計(jì)算。同時(shí)，本文論證了該協(xié)議的正確性，又對(duì)該系統(tǒng)的安全性和可外包性進(jìn)行了定義并證明。
　　2.本文提出了兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述協(xié)議的可驗(yàn)證性。第一種方法將計(jì)算任務(wù)外包給兩個(gè)不共謀的服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算，客戶(hù)端判斷兩個(gè)計(jì)算結(jié)果是否一致來(lái)進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證。第二種方法是客戶(hù)端進(jìn)行一段預(yù)處理算法得到驗(yàn)證密鑰，利用驗(yàn)證密鑰對(duì)計(jì)算