基于門限密碼學(xué)的安全外包計(jì)算的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，計(jì)算任務(wù)的復(fù)雜度越來越高，客戶端的計(jì)算任務(wù)變得越來越繁重。但是由于客戶端的計(jì)算能力受到硬件設(shè)備的影響，客戶端的計(jì)算能力無法達(dá)到滿足現(xiàn)代計(jì)算的水準(zhǔn)。因此，如何將客戶端的計(jì)算任務(wù)外包給服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算，成了現(xiàn)在面臨的問題。安全外包計(jì)算的出現(xiàn)就是為了解決客戶端計(jì)算能力不足與計(jì)算任務(wù)的計(jì)算量過大之間的矛盾。
　　一般的安全外包計(jì)算協(xié)議都需要滿足三個性質(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、對特定的函數(shù)進(jìn)行外包計(jì)算，無法適用于一般的函數(shù)計(jì)算，而對任何計(jì)算任務(wù)進(jìn)行安全外包計(jì)算的協(xié)議的復(fù)雜度又過高，因此，本文構(gòu)建了一個能夠?qū)σ话愫瘮?shù)進(jìn)行外包的安全外包計(jì)算協(xié)議。本文從門限密碼學(xué)入手，利用加密算法的同態(tài)性來構(gòu)建了一個適用于一般函數(shù)的外包計(jì)算協(xié)議，同時提出了相應(yīng)的驗(yàn)證方法。
　　本文的主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新如下：
　　1.本文從門限密碼學(xué)入手，首先提出了一個(2-3)門限加密算法。之后，本文利用(2-3)門限加密算法構(gòu)建了一

3、個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)了對一般函數(shù)的外包計(jì)算。同時，本文論證了該協(xié)議的正確性，又對該系統(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)外包給兩個不共謀的服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算，客戶端判斷兩個計(jì)算結(jié)果是否一致來進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證。第二種方法是客戶端進(jìn)行一段預(yù)處理算法得到驗(yàn)證密鑰，利用驗(yàn)證密鑰對計(jì)算