本書以現(xiàn)代密碼學(xué)中的安全多方計(jì)算為主題,以作者近幾年的研究成果為主體,結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域的研究成果,對安全多方計(jì)算的主要研究內(nèi)容作了系統(tǒng)論述。本書主要分為兩部分:第一部分介紹數(shù)學(xué)、密碼學(xué)等基礎(chǔ)知識(第1~3章),第二部分介紹安全多方計(jì)算的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用(第4~10章)。
孫茂華,女,首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)信息學(xué)院教師,中國密碼學(xué)會(huì)會(huì)員,主要講述《網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)》《信息系統(tǒng)安全》《網(wǎng)絡(luò)編程》等課程,出版著作、發(fā)表論文方向在信息安全、密碼學(xué)領(lǐng)域。
第1章 緒論 1
1.1 密碼學(xué)的發(fā)展歷史 1
1.2 現(xiàn)代密碼學(xué)體制 2
1.3 現(xiàn)代密碼學(xué)與安全多方計(jì)算 3
第2章 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 4
2.1 預(yù)備知識 4
2.1.1 素?cái)?shù) 4
2.1.2 模運(yùn)算 4
2.1.3 群 5
2.2 密碼學(xué)困難性假設(shè) 6
2.2.1 大數(shù)分解困難性假設(shè) 6
2.2.2 離散對數(shù)困難性假設(shè) 7
2.2.3 Diffie-Hellman問題 7
第3章 密碼學(xué)基礎(chǔ) 8
3.1 秘密共享 8
3.1.1 研究進(jìn)展 8
3.1.2 經(jīng)典協(xié)議 11
3.2 茫然傳輸 12
3.2.1 茫然傳輸?shù)母拍?12
3.2.2 經(jīng)典協(xié)議 13
3.2.3 進(jìn)一步閱讀的建議 15
3.3 同態(tài)加密技術(shù) 16
3.4 Mix-Match協(xié)議 18
3.5 零知識證明 19
3.6 比特承諾 20
3.7 盲簽名 20
3.8 本章小結(jié) 21
第4章 安全多方計(jì)算基礎(chǔ) 22
4.1 安全多方計(jì)算的定義 22
4.2 計(jì)算模型 23
4.3 安全性分類 24
4.3.1 信息論安全 25
4.3.2 計(jì)算安全 25
4.4 安全性原則 25
4.4.1 精確的安全性定義 26
4.4.2 明確的困難性假設(shè) 29
4.4.3 嚴(yán)格的安全性證明 30
4.5 本章小結(jié) 30
第5章 通用混淆電路估值技術(shù) 31
5.1 Yao氏混淆電路估值方案 31
5.2 GMW混淆電路估值方案 32
5.3 KS混淆電路估值方案 34
5.4 常用布爾電路 36
5.4.1 布爾電路 36
5.4.2 整數(shù)加法電路 37
5.4.3 整數(shù)減法電路 38
5.4.4 比較器 39
5.4.5 多路選擇器 40
5.4.6 條件轉(zhuǎn)換器 41
5.5 擴(kuò)展閱讀 42
第6章 百萬富翁協(xié)議 44
6.1 問題描述 44
6.2 百萬富翁問題的Yao氏解決方案 44
6.3 布爾電路上的KSS百萬富翁協(xié)議 46
6.4 基于同態(tài)加密的百萬富翁協(xié)議 47
6.5 安全多方數(shù)據(jù)比較協(xié)議 48
6.6 本章小結(jié) 50
第7章 安全多方科學(xué)計(jì)算 51
7.1 安全多方科學(xué)計(jì)算研究現(xiàn)狀 51
7.2 經(jīng)典安全多方科學(xué)計(jì)算協(xié)議 52
7.2.1 保護(hù)隱私的線性方程組求解協(xié)議 52
7.2.2 安全兩方線性規(guī)劃協(xié)議 53
7.2.3 安全線性子空間相關(guān)協(xié)議 53
7.3 保護(hù)隱私的同余方程組求解協(xié)議 57
7.3.1 問題描述 58
7.3.2 原理分析 58
7.3.3 協(xié)議描述 58
7.3.4 協(xié)議分析 59
7.3.5 舉例 61
7.4 多秘密共享協(xié)議 62
7.4.1 CC多秘密共享協(xié)議 62
7.4.2 基于保護(hù)隱私同余方程組協(xié)議的多秘密共享 67
7.5 本章小結(jié) 68
第8章 保護(hù)隱私的電子投票協(xié)議 69
8.1 電子投票系統(tǒng)的發(fā)展 69
8.2 保護(hù)隱私的電子投票研究進(jìn)展 70
8.3 安全電子投票基礎(chǔ)知識 71
8.3.1 安全電子投票模型 71
8.3.2 安全電子投票系統(tǒng)的組成 73
8.4 經(jīng)典保護(hù)隱私的電子投票方案 73
8.4.1 FOO方案 73
8.4.2 CGS方案 76
8.5 保護(hù)多方隱私的電子投票協(xié)議 77
8.5.1 協(xié)議描述 77
8.5.2 協(xié)議分析 79
8.5.3 舉例 80
8.6 保護(hù)隱私的云電子投票協(xié)議 82
8.6.1 云計(jì)算安全體系 82
8.6.2 安全多方云計(jì)算 85
8.6.3 安全云電子投票協(xié)議 86
8.7 本章小結(jié) 89
第9章 安全多方計(jì)算幾何 90
9.1 安全多方計(jì)算幾何研究進(jìn)展 90
9.2 經(jīng)典安全多方計(jì)算幾何協(xié)議 91
9.2.1 保護(hù)隱私的點(diǎn)線叉積協(xié)議 91
9.2.2 保護(hù)隱私的APSD協(xié)議 92
9.2.3 保護(hù)隱私的單源最短距離協(xié)議 93
9.3 安全兩方線段求交協(xié)議 94
9.3.1 原理分析 94
9.3.2 協(xié)議描述 95
9.3.3 協(xié)議分析 96
9.3.4 惡意模型下的推廣 98
9.4 保護(hù)隱私的點(diǎn)包含協(xié)議 99
9.4.1 協(xié)議原理 100
9.4.2 協(xié)議描述 100
9.4.3 協(xié)議分析 101
9.5 保護(hù)隱私的凸包協(xié)議 103
9.5.1 協(xié)議原理 103
9.5.2 協(xié)議描述 104
9.5.3 協(xié)議分析 106
9.6 保護(hù)隱私的凸包交集協(xié)議 108
9.6.1 數(shù)學(xué)原理 108
9.6.2 協(xié)議描述 110
9.6.3 協(xié)議分析 111
9.6.4 實(shí)例 111
9.7 本章小結(jié) 112
第10章 保護(hù)隱私的集合運(yùn)算 113
10.1 保護(hù)隱私的集合運(yùn)算研究進(jìn)展 113
10.2 布爾電路上的HEK保護(hù)隱私的集合交集協(xié)議 115
10.2.1 預(yù)備知識 115
10.2.2 協(xié)議描述 115
10.3 保護(hù)隱私的集合交集外包計(jì)算協(xié)議 120
10.3.1 協(xié)議描述 120
10.3.2 協(xié)議分析 122
10.4 BS保護(hù)隱私的集合并集協(xié)議 127
10.5 擴(kuò)展閱讀 127
參考文獻(xiàn) 129
收起全部↑