云外包计算中空间位置关系的保密判定

作者:陈振华;李顺东;黄琼;丁勇;孙嫚; 刊名:计算机学报 上传者:黎真

【摘要】目前安全多方几何计算问题都是在传统模式下依靠参与方交互完成,文中首次将安全多方几何计算问题转移到云计算平台下借助不可信第三方云服务器参与完成,这为安全多方计算提供了一个新的研究方向.传统模式下空间位置关系的保密判定已存方案,大多是把原问题转化为距离问题或数据对应成比例问题,造成了用户计算成本过大,或能判断的位置关系有限,而且这些方法只能由参与方相互交互完成,因此在云计算平台下并不适用.针对这些问题,文中首先将原问题转化为夹角问题,接着设计了适用于云外包计算的内积协议,然后基于此内积协议在云平台下解决了点线、线线、点面、线面、面面五种空间位置关系的保密判定,并用模拟范例证明了协议的安全性.最后的分析和比较显示,文中不但首次设计了云计算平台下空间位置关系的保密判断协议,并且设计的方案能判断的位置关系更加广泛,也为用户节省了更多的计算成本.此外,我们设计的内积协议可以作为一种新的云计算技术的基础协议,可以被其他协议调用.

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(2015QDJ008)、信息安全国家重点实验室开放课题基金(2016-MS-19)、广东省自然科学基金杰出青年基金(2014A030306021)、广东特支计划科技青年拔尖人才(2015TQ01X796)、广州市珠江科技新星专项(201610010037)、江苏省优势学科PAPD和江苏省大气环境与装备技术协同创新中心CICAEET(KJR1615)资助.陈振华,女,1976年生,博士,副教授,研究方向为秘密共享和安全多方计算.E-mail:chenzhenhua@snnu.edu.cn.李顺东,男,1963年生,教授,博士生导师,主要研究方向为信息隐藏和安全多方计算.黄琼,男,1981年生,教授,硕士生导师,主要研究领域为信息隐藏和密文上的搜索.丁勇,男,1976年生,教授,硕士生导师,主要研究领域为信息隐藏和密文上的搜索.孙嫚,女,1990年生,硕士研究生,主要研究方向为信息安全和安全多方计算.solveitwithtraditionalpattern.Theseapproachesburdentheuser’scomputationoverheadorlimittherangeofdetermininglocation-relation,moreover,withwhichtheparticipantsaccomplishthecomputationtaskonlybytheirinteractivewitheachother.Itisnotsuitableforsecuremulti-partycomputationincloudcomputing.Aimingattheseproblems,wefirsttransformtheoriginalproblemintotheincludedangleproblem,thendesignanovelprotocolofscalarproductavailableforcloudcomputing,andfurtherdeterminethefivespatiallocation-relation:pointandline,pointandplane,lineandline,lineandplane,andplaneandplaneincloudcomputing.Lastly,weprovethesecurityofourprotocolswithsimulationparadigm.Theanalysisindicatesitisthefirstthatwedesigntheprotocolforpreserving-privacydeterminationofspatiallocation-relationincloudcomputing,whichcannotonlysavemorecomputationcostforusersbutalsodeterminemorelocation-relationthantheknownschemes.Inaddition,theproposedscalarprotocolinthisworkasthenewtechniqueofcloudcomputingcanbeusedabuilding-block,whichcanbeinvokedbyotherschemes.1引言安全多方计算最早由Yao[1]提出,是指在不泄漏各方的输入数据(隐私性)的条件下,能正确合作完成输入数据的函数计算(正确性).现实问题中涉及到保护隐私的合作计算都可以归结到安全

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