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同态加密隐私保护数据挖掘方法综述 被引量:30
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作者 钱萍 吴蒙 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第5期1614-1617,1622,共5页
近年来国内外学者对隐私保护数据挖掘(privacy-preserving data mining,PPDM)进行了大量研究,适时地对研究成果进行总结,能够明确研究方向。从分类挖掘、关联规则挖掘、聚类挖掘和安全多方计算等几个方面,总结了现有的基于同态加密技术... 近年来国内外学者对隐私保护数据挖掘(privacy-preserving data mining,PPDM)进行了大量研究,适时地对研究成果进行总结,能够明确研究方向。从分类挖掘、关联规则挖掘、聚类挖掘和安全多方计算等几个方面,总结了现有的基于同态加密技术的算法,分析了其基本原理和特点,并在此基础上指出了PPDM技术今后发展的方向。 展开更多
关键词 隐私保护 数据挖掘 同态加密 安全多方计算
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同态密码理论与应用进展 被引量:22
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作者 杨亚涛 赵阳 +2 位作者 张卷美 黄洁润 高原 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期475-487,共13页
随着云计算、云存储等各类云服务的普及应用,云环境下的隐私保护问题逐渐成为业界关注的焦点,同态密码成为解决该问题的关键手段,其中,如何构造高效的全同态加密方案是近年来同态加密研究的热点之一。首先,该文介绍了同态密码的发展情况... 随着云计算、云存储等各类云服务的普及应用,云环境下的隐私保护问题逐渐成为业界关注的焦点,同态密码成为解决该问题的关键手段,其中,如何构造高效的全同态加密方案是近年来同态加密研究的热点之一。首先,该文介绍了同态密码的发展情况,从不同角度对同态加密方案进行了分类分析,着重描述了可验证全同态加密方案的研究进展。通过分析近年来公开的同态加密领域知识产权文献,对同态加密在理论研究和实际应用中所取得的进展进行了归纳总结。其次,对比分析了目前主流全同态加密库Helib,SEAL以及TFHE的性能。最后,梳理了同态加密技术的典型应用场景,指出了未来可能的研究与发展方向。 展开更多
关键词 同态加密 隐私保护 可验证同态加密 全同态加密 密码应用
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支持数据隐私保护的联邦深度神经网络模型研究 被引量:17
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作者 张泽辉 富瑶 高铁杠 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1273-1284,共12页
近些年,人工智能技术已经在图像分类、目标检测、语义分割、智能控制以及故障诊断等领域得到广泛应用,然而某些行业(例如医疗行业)由于数据隐私的原因,多个研究机构或组织难以共享数据训练联邦学习模型.因此,将同态加密(Homomorphic enc... 近些年,人工智能技术已经在图像分类、目标检测、语义分割、智能控制以及故障诊断等领域得到广泛应用,然而某些行业(例如医疗行业)由于数据隐私的原因,多个研究机构或组织难以共享数据训练联邦学习模型.因此,将同态加密(Homomorphic encryption,HE)算法技术引入到联邦学习中,提出一种支持数据隐私保护的联邦深度神经网络模型(Privacy-preserving federated deep neural network,PFDNN).该模型通过对其权重参数的同态加密保证了数据的隐私性,并极大地减少了训练过程中的加解密计算量.通过理论分析与实验验证,所提出的联邦深度神经网络模型具有较好的安全性,并且能够保证较高的精度. 展开更多
关键词 联邦学习 深度学习 数据隐私 同态加密 神经网络
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隐私保护机器学习的密码学方法 被引量:12
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作者 蒋瀚 刘怡然 +3 位作者 宋祥福 王皓 郑志华 徐秋亮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1068-1078,共11页
新一代人工智能技术的特征,表现为借助GPU计算、云计算等高性能分布式计算能力,使用以深度学习算法为代表的机器学习算法,在大数据上进行学习训练,来模拟、延伸和扩展人的智能。不同数据来源、不同的计算物理位置,使得目前的机器学习面... 新一代人工智能技术的特征,表现为借助GPU计算、云计算等高性能分布式计算能力,使用以深度学习算法为代表的机器学习算法,在大数据上进行学习训练,来模拟、延伸和扩展人的智能。不同数据来源、不同的计算物理位置,使得目前的机器学习面临严重的隐私泄露问题,因此隐私保护机器学习(PPM)成为目前广受关注的研究领域。采用密码学工具来解决机器学习中的隐私问题,是隐私保护机器学习重要的技术。该文介绍隐私保护机器学习中常用的密码学工具,包括通用安全多方计算(SMPC)、隐私保护集合运算、同态加密(HE)等,以及应用它们来解决机器学习中数据整理、模型训练、模型测试、数据预测等各个阶段中存在的隐私保护问题的研究方法与研究现状。 展开更多
关键词 隐私保护机器学习 安全多方计算 同态加密 隐私保护集合求交
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一种基于HECRT的物联网密钥管理方案 被引量:5
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作者 曾萍 张历 +2 位作者 杨亚涛 储旭 刘宇新 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第8期27-32,37,共7页
针对物联网环境下的密钥管理、隐私保护等安全问题,提出一种基于同态加密与中国剩余定理(HECRT)的密钥管理方案,给出基于节点位置信息的分层网络模型,根据节点位置信息进行网络设施部署。通过构造双重密钥池实现网络密钥管理和分配,从... 针对物联网环境下的密钥管理、隐私保护等安全问题,提出一种基于同态加密与中国剩余定理(HECRT)的密钥管理方案,给出基于节点位置信息的分层网络模型,根据节点位置信息进行网络设施部署。通过构造双重密钥池实现网络密钥管理和分配,从而节省网络开销和节点资源消耗。在通信过程中采用同态加密技术处理节点隐私信息,以保障用户隐私数据的安全。仿真结果表明,该方案具有较好的网络连通性和较高的安全性。 展开更多
关键词 物联网 密钥管理 同态加密 中国剩余定理 共享密钥 密钥预分配
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基于门面模式的SEAL库API类优化设计
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作者 梁小虎 魏荣 +3 位作者 黄晓凯 袁野 尹贵增 刘锟 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第12期3578-3584,共7页
针对简单加密算术库(simple encrypted arithmetic library, SEAL)应用编程接口(application programming interface, API)类较多、不利于其与应用之间松耦合的问题,以BFV方案为例,提出一种基于门面设计模式的SEAL库API类优化设计方法... 针对简单加密算术库(simple encrypted arithmetic library, SEAL)应用编程接口(application programming interface, API)类较多、不利于其与应用之间松耦合的问题,以BFV方案为例,提出一种基于门面设计模式的SEAL库API类优化设计方法。通过增加门面类,将多个API类封装在门面类内部,应用通过门面对象访问SEAL库,交互的API类从12个减少为3个。使用优化前后的API类设计测试程序,对功能和性能进行测试验证。测试结果表明,优化设计具备可行性,对性能的影响较小。 展开更多
关键词 门面模式 同态加密 简单加密算术库 应用编程接口 开闭原则 同态计算 重线性化
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基于中国剩余定理的公钥加密方案同态性 被引量:3
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作者 王会勇 孙爽 冯勇 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第6期1668-1672,共5页
针对现有(全)同态加密方案的整体性能不能达到实用要求的问题,为获得新的性能更好的同态加密思路,对基于中国剩余定理(CRT)的快速公钥加密方案的同态性进行了研究。考察了基于原方案构造加法和乘法同态操作的可能性,指出基于原方案不适... 针对现有(全)同态加密方案的整体性能不能达到实用要求的问题,为获得新的性能更好的同态加密思路,对基于中国剩余定理(CRT)的快速公钥加密方案的同态性进行了研究。考察了基于原方案构造加法和乘法同态操作的可能性,指出基于原方案不适于构造加法同态操作和乘法同态操作,并分析了原方案在安全性和效率方面存在的几个问题。。提出了一个改进方案,分析了算法的安全性,尤其是对抗格基规约攻击的性能。研究了基于改进方案构造同态操作的可行性,并对原方案和改进方案的主要性能作了对比。最后对同态性构建过程中的经验进行了总结,提出了构建理想(全)同态加密方案的思路。 展开更多
关键词 同态加密 中国剩余定理 同态性 格基规约攻击 LLL算法
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基于HElib的并行多比特明文同态比较模型 被引量:1
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作者 孙爽 吴文渊 王会勇 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第A02期53-56,69,共5页
针对现有同态加密算法效率太低的问题,设计实现了一个并行多比特明文比较模型。首先基于BGV方案实现了单比特明文的同态比较运算;然后利用单指令多数据流(SIMD)技术实现了多比特明文的同态比较运算;最后,充分利用明文槽个数多的优势,设... 针对现有同态加密算法效率太低的问题,设计实现了一个并行多比特明文比较模型。首先基于BGV方案实现了单比特明文的同态比较运算;然后利用单指令多数据流(SIMD)技术实现了多比特明文的同态比较运算;最后,充分利用明文槽个数多的优势,设计实现了一次运算可并行比较多个多比特明文的同态运算模型。通过调用HElib同态算法库中的同态加法及同态乘法操作,编写了同态比较运算操作函数并进行数值实验。结果表明该模型极大地提高了同态比较运算的效率,证明了该模型的有效性。 展开更多
关键词 同态加密 BGV 单指令多数据流 明文槽 helib
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基于同态加密的可验证隐私数据聚合方案 被引量:1
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作者 王会勇 冯勇 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期144-149,共6页
为克服传统无线传感器网络数据聚合方案在数据保密计算、防止抵赖、抵御内部和外部攻击、追查并修复错误等方面的性能及安全性与效率上的不足,构造一个基于数字签名和同态加密技术的可验证隐私数据聚合方案。采用El Gamal加密方案作为... 为克服传统无线传感器网络数据聚合方案在数据保密计算、防止抵赖、抵御内部和外部攻击、追查并修复错误等方面的性能及安全性与效率上的不足,构造一个基于数字签名和同态加密技术的可验证隐私数据聚合方案。采用El Gamal加密方案作为基础方案对隐私数据加密,并将传感器节点身份信息加入数字签名,使来自不同节点的数据具有可辨识性,从而使方案具备了验证数据及追查并修复错误的能力。采用保密干扰因子方法,使方案能够抵御内部攻击,并利用一类具有同态加性质的保密求和算法构造一种不需要可信第三方的保密干扰因子生成方法,从而避免了引入可信第三方及由此带来的安全性与效率问题。给出方案的安全性证明和效率分析,并与一些典型方案进行对比。分析结果表明,本文方案是安全的,且整体性能优于已有方案。 展开更多
关键词 数据聚合 同态加密 数字签名 可信第三方
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