本文關(guān)鍵詞： 安全多方計算 信息加密 計算幾何 物聯(lián)網(wǎng) 隱私保護 安全協(xié)議　出處：《福州大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)用戶間的合作計算變得日益常見。合作計算的過程中如果涉及到隱私安全問題,而參與者間又不互相信任,合作可能無法進行。安全多方計算的提出就是為了解決合作計算的同時兼顧隱私保護。安全多方計算旨在提供這樣的合作計算模式：若干個互不信任的參與者希望用各自的輸入去聯(lián)合正確地計算某一個函數(shù),要求在計算完成后,除了獲得計算結(jié)果,無法推出其他參與者的輸入信息。當前安全多方計算仍然是密碼學研究領(lǐng)域十分關(guān)注的熱點方向,并延伸到很多不同的領(lǐng)域,已經(jīng)有許多學者研究關(guān)于特定場景下的安全多方計算協(xié)議,然而在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下具體的安全多方計算的應(yīng)用研究還比較少,考慮到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將會越來越廣泛,存在很多需要多個參與方進行合作計算的情況,那么合作計算過程中的安全問題是亟待解決的。本文首先介紹了安全多方計算中常見的基本概念及定義,其中包括了：安全多方計算的參與者,攻擊者,計算模型及安全性定義。同時介紹了構(gòu)造安全多方計算協(xié)議時常用的密碼學工具及一些基礎(chǔ)協(xié)議,其中包括了：同態(tài)加密方案、百萬富翁協(xié)議、茫然傳輸協(xié)議、點積協(xié)議等。緊接著對物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、體系結(jié)構(gòu),隱私分類做了簡單介紹,針對物聯(lián)網(wǎng)中不同隱私問題,如數(shù)據(jù)融合、用戶位置信息、用戶數(shù)據(jù)等安全保護問題給出了相應(yīng)的安全多方計算解決方案。其次,針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用背景下,一些具體合作計算能被抽象為求解線性方程組或線性不等式組等線性代數(shù)問題,本文從安全多方計算領(lǐng)域中保護隱私的科學計算問題展開研究,設(shè)計了基于同態(tài)加密方案的求解分布式線性方程組的安全兩方計算協(xié)議,同時將其擴展到多方參與的情況,設(shè)計了安全多方計算協(xié)議,并對協(xié)議的正確性、安全性和復雜度進行了分析。最后,考慮到隨著越來越多的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被部署在人們的學習、生活、工作當中。當這些無線傳感器網(wǎng)絡(luò)收集信息的時候可能觸犯了人們的隱私。本文針對安全多方計算領(lǐng)域中保護隱私的計算幾何問題展開研究,提出了安全點與多邊形位置關(guān)系判定協(xié)議,用于測試用戶的隱私狀態(tài),判斷其是否處于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測區(qū)域,以保證用戶的個人隱私。同時給出了協(xié)議的正確性和安全性分析。
[Abstract]:With the rapid development of the Internet, cooperative computing among network users has become increasingly common. If privacy security issues are involved in the process of cooperative computing, and participants do not trust each other, Cooperation may not be possible. Secure multiparty computing is proposed to address cooperative computing while taking into account privacy. Secure multi-party computing is designed to provide a cooperative computing model in which several participants who do not trust each other hope. You want to use your own input to jointly and correctly calculate a function, It is required that after the computation is completed, the input information of other participants cannot be inferred except for the result of calculation. At present, secure multi-party computing is still a hot topic in cryptographic research and extends to many different fields. There have been many researches on secure multi-party computing protocols in specific scenarios. However, there are few applications of secure multi-party computing in the Internet of things environment, considering that the applications of the Internet of things will be more and more extensive. There are many cases where many participants need to cooperate in computing, so the security problems in the process of cooperative computing are urgent to be solved. Firstly, the basic concepts and definitions of secure multi-party computing are introduced in this paper. It includes: participants in secure multi-party computing, attackers, computing model and security definition. At the same time, the cryptographic tools and some basic protocols used to construct secure multi-party computing protocol are introduced, including: homomorphic encryption scheme. Millionaire protocol, blankness transmission protocol, dot product protocol, etc. Then the basic concepts, architecture, privacy classification of the Internet of things are briefly introduced, aiming at different privacy issues in the Internet of things, such as data fusion, user location information, etc. The security protection problems such as user data are given. Secondly, in the context of the Internet of things application, some concrete cooperative computations can be abstracted as linear algebraic problems such as solving linear equations or linear inequality systems. In this paper, a secure two-party computing protocol for solving distributed linear equations is designed based on homomorphic encryption scheme, which is based on the research of privacy protection scientific computation in the field of secure multi-party computing. At the same time, it is extended to the case of multi-party participation. A secure multi-party computing protocol is designed, and the correctness, security and complexity of the protocol are analyzed. Finally, as more and more wireless sensor networks are deployed in people's study and life, At work. When these wireless sensor networks collect information, they may violate people's privacy. This paper focuses on the computational geometry of privacy protection in the field of secure multi-party computing. This paper proposes a protocol for determining the relationship between secure points and polygon positions, which is used to test the privacy status of users and determine whether they are in the monitoring area of wireless sensor networks (WSN). In order to ensure the privacy of the user, the correctness and security analysis of the protocol are also given.
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.44;TN929.5;TP393.08

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本文編號：1521098