面向安全基因匹配的整數(shù)全同態(tài)加密研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，我們每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量越來越大，與我們相關(guān)的信息也呈爆炸式增長，云存儲受到了空前的關(guān)注。云存儲技術(shù)的核心是由云服務(wù)商對在云端存儲的用戶和公司的文件提供集中的管理和服務(wù)，方便使用者通過各種不同的設(shè)備進(jìn)行訪問，減輕跨平臺、跨終端帶來的繁瑣，同時也節(jié)約客戶硬件設(shè)備的開銷。然而以云存儲為代表的云計算技術(shù)在給人們的生活和工作帶來便捷的同時也帶來了不可忽視的問題，其中尤以數(shù)據(jù)安全問題最為重要。用戶想要接受云服務(wù)就要把數(shù)據(jù)和

2、資料放到云端，這樣便喪失了對個人數(shù)據(jù)的控制權(quán)，據(jù)調(diào)查只有20％的人愿意把個人數(shù)據(jù)放在云端，剩下的絕大多數(shù)最擔(dān)心的就是個人隱私會不會泄露。
　　基于以上現(xiàn)狀，近年來全同態(tài)加密的研究變得火熱起來，通過這一方法，用戶可以將已經(jīng)加密之后的密態(tài)數(shù)據(jù)傳到云端，而云服務(wù)商可以對密態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的操作，返回給用戶需要用的信息，而在整個過程中云服務(wù)商不接觸數(shù)據(jù)明文。
　　本研究提出了一種面向安全基因匹配問題的整數(shù)全同態(tài)加密系統(tǒng)，著力解決了個人

3、基因信息的安全需求與司法調(diào)查權(quán)限模糊的矛盾。目前的研究表明全同態(tài)的重點(diǎn)是構(gòu)建一種可以對密文進(jìn)行特定運(yùn)算并且運(yùn)算結(jié)果解密后與明文運(yùn)算結(jié)果相同，同時需要保證加密算法所在的運(yùn)算電路深度不受限制，可以進(jìn)行任意次數(shù)的運(yùn)算。將上述兩個部分組合起來就是全同態(tài)加密，最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理，保證全同態(tài)算法可以進(jìn)行有效應(yīng)用。本研究的主要工作如下：
　　在科學(xué)研究的角度回顧了本文研究理論體系的發(fā)展歷程，從最初的公鑰加密體系提出，經(jīng)歷了半同態(tài)加密，全同態(tài)

4、加密，最后到整數(shù)全同態(tài)加密的提出。
　　在公鑰密碼體系下，加密由密鑰生成（KeyGen）、加密（Encrypt）、解密（Decrypt）三部分算法構(gòu)成，在全同態(tài)加密中，為了解決噪音的干擾和保證加密電路可以進(jìn)行任意深度運(yùn)算，我們需要引入第四部分算法—評估（Eval），通過這四部分算法聯(lián)合完成的加密算法可以解決全同態(tài)加密問題。
　　面向安全基因匹配問題，本課題設(shè)計了一個系統(tǒng)，允許在不泄露基因序列的明文的前提下進(jìn)行匹配，本文的最后