私有信息檢索及其應用的研究.pdf

1、私有信息檢索(Private Information Retrieval，PIR)允許用戶檢索n-比特串d=d1d2…dn的第i個比特d，而不泄漏i的任何信息。在私有信息檢索中加入對服務器的數(shù)據(jù)隱私的保護，私有信息檢索被引申為對稱的私有信息檢索。私有信息檢索有多種劃分，按隱私要求分為：信息論安全的私有信息檢索協(xié)議、計算安全的私有信息檢索協(xié)議和對稱的私有信息檢索協(xié)議；按參與方是否誠實又可分為：半誠實模型的私有信息檢索和惡意模型的私有信息檢

2、索。私有信息檢索是一種十分重要的密碼學工具，被廣泛運用于安全相關的應用，例如數(shù)據(jù)庫安全查詢、匿名認證和概率可驗證明等。
　　 在半誠實模型下，本文對計算安全的私有信息檢索和對稱的私有信息檢索的問題進行了研究，本文的主要工作如下：
　　 首先，基于全同態(tài)加密的SPIR協(xié)議。目前最優(yōu)的計算安全的SPIR協(xié)議的通信復雜度為O(log2n)，本文提出了一個基于全同態(tài)加密的SPIR協(xié)議，將通信復雜度由O(log2n)降為O(log

3、n)，用戶和服務器的隱私基于全同態(tài)密碼系統(tǒng)的安全性，即抗密文選擇攻擊安全的。另外，本文的SPIR協(xié)議可直接應用于n取1的非交互式茫然傳輸協(xié)議，并且發(fā)送端的通信復雜度為O(1)。
　　 其次，支持授權(quán)的私有信息檢索。訪問控制是私有信息檢索中一個新的研究問題，已有的支持授權(quán)的私有信息檢索協(xié)議在更新授權(quán)時需要進行多次模冪運算，計算復雜度高；本文設計了一個支持授權(quán)的私有信息檢索協(xié)議，該協(xié)議引入了預計算的思想，與傳統(tǒng)的PIR協(xié)議相比，使得