Circular Secure Homomorphic Encryption Scheme
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摘要: 全同态加密可以对密文进行有效计算,是实现云计算、大数据以及机器学习中数据隐私安全的一项重要密码技术.利用“自举”技术可以构造全同态加密方案,但是使得运算密钥随着运算电路的深度线性增长,这是全同态加密方案实用性的一个主要瓶颈.然而,如果同态加密方案满足循环安全性,即可以对方案的私钥进行安全的加密,则可以使得运算密钥的规模独立于运算电路的深度.因此,满足循环安全性的同态加密方案是值得研究的一个问题.基于噪声淹没技术,给出了循环安全的公钥同态加密方案,并给出了安全性证明和参数设置;进一步,通过引入拒绝采样技术,给出了优化的循环安全公钥同态加密方案,在增加部分采样算法的代价下,将系统参数从超多项式级降低到多项式级,大大约减方案公钥和密文规模,从而可以有效改善密文运算的计算复杂性,提升同态加密方案的性能.Abstract: Homomorphic encryption allows evaluation on encrypted data, and it is an important encryption technique to realize data privacy security in cloud computing, big data and machine learning. Constructions of fully homomorphic encryption employ a “bootstrapping” technique, which enforces the public key of the scheme to grow linearly with the maximal depth of evaluated circuits. This is a major bottleneck with regards to the usability and the eciency of the scheme. However, the size of the public key can be made independent of the circuit depth if the somewhat homomorphic scheme can securely encrypt its own secret key. Achieving circular secure somewhat homomorphic encryption has been an interesting problem which is worth studying. This paper presents a circular secure public key homomorphic encryption scheme using noise flooding technique, and gives the security proof and parameter setting; furthermore, by introducing the refuse sampling technique, an optimized circular secure public key homomorphic encryption scheme is given, and the system parameters are reduced from the super polynomial level to the polynomial level, which greatly reduces the public key and ciphertext size. And then the computational complexity of ciphertext evaluation can be effectively improved and the performance of homomorphic encryption scheme be improved.
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期刊类型引用(20)
1. 沈传年. 区块链安全问题研究综述. 计算机工程与科学. 2024(01): 46-62 . 百度学术
2. 张烁晨. 量子纠缠及其应用研究. 电子技术. 2024(03): 4-7 . 百度学术
3. 徐小桐,石润华,柯唯阳,于辉. 无中心的量子匿名一票否决方案. 量子电子学报. 2024(06): 901-913 . 百度学术
4. 许龙,沈晶晶. 中美量子计算领域专利对比分析及发展预测. 中国发明与专利. 2024(12): 54-62 . 百度学术
5. 张舒琪,李延斌,王蓬勃,葛春鹏,徐秋亮. 抗侧信道攻击的后量子密码掩码转换方案. 网络空间安全科学学报. 2024(05): 44-56 . 百度学术
6. 蓝兰鸿,潘明华,王一涵,周家毓. 基于B92量子密钥分发的图像加密系统设计. 信息技术与信息化. 2023(01): 17-20 . 百度学术
7. 李延斌,朱嘉杰,唐明,张焕国. 面向格密码的能耗分析攻击技术. 计算机学报. 2023(02): 331-352 . 百度学术
8. 董慧康,裴东芳. 考虑无线网络安全的量子密码更新算法仿真. 计算机仿真. 2023(02): 399-402+491 . 百度学术
9. 万华,周虎,朱德新,孙羽. 一种基于量子密钥的区块链身份认证方法. 软件工程. 2023(04): 38-41 . 百度学术
10. 杨占杰. 核电DCS系统信息安全防护的探讨. 核科学与工程. 2023(04): 854-860 . 百度学术
11. 王鹏,武俊鹏,高迪. 基于FPGA的Streamlined NTRU Prime抗量子加密技术研究. 无线电工程. 2022(03): 393-398 . 百度学术
12. 李非凡. 后量子密码技术研究热点可视化分析. 河南理工大学学报(自然科学版). 2022(05): 137-145 . 百度学术
13. 牛佳宁,赵子岩,李国春,赵永利. 新型电力系统配网运行场景下的量子密码技术应用体系架构. 电力信息与通信技术. 2022(11): 65-73 . 百度学术
14. 刘峰,杨杰,李志斌,齐佳音. 一种基于区块链的泛用型数据隐私保护的安全多方计算协议. 计算机研究与发展. 2021(02): 281-290 . 本站查看
15. 李萌,尚云. 两硬币量子游走模型中的相干动力学. 计算机研究与发展. 2021(09): 1897-1905 . 本站查看
16. 潘世杰,高飞,万林春,秦素娟,温巧燕. 量子谱回归算法. 计算机研究与发展. 2021(09): 1835-1842 . 本站查看
17. 孙玉明. 外加谐振电压时电容器的电容和电感. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2021(04): 386-391 . 百度学术
18. 张中亚,吴文玲,邹剑. 多轮EM结构的量子差分碰撞密钥恢复攻击. 计算机研究与发展. 2021(12): 2811-2818 . 本站查看
19. 冷新丽,韩跃军,李辉. 大学文科生物理科学素养现状调查及分析——以江西南昌市为例. 科教导刊. 2021(32): 155-158 . 百度学术
20. WANG Yahui,ZHANG Huanguo. Quantum Algorithm for Attacking RSA Based on Fourier Transform and Fixed-Point. Wuhan University Journal of Natural Sciences. 2021(06): 489-494 . 必应学术
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