Efficient privacy-preserving variable-length substring match for genome sequence.
Efficient privacy-preserving variable-length substring match for genome sequence.
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DOI：
10.1186/s13015-022-00211-1
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发表时间：
2022-04-26
期刊：
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--
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
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作者：
隐私保护技术的发展对于加速基因组数据共享非常重要。本研究提出一个演算法，可安全地搜寻一个查询与资料库序列间的可变长度子串匹配。我们的概念取决于一种技术，有效地应用FM索引的秘密共享计划。更确切地说，我们开发了一种算法，可以实现安全的表查找，这种方法是针对给定的递归深度计算的，其中是初始位置，V是向量。我们使用安全表查找基于FM索引创建的向量。安全表查找的显著特征是在查询输入之后，时间、通信和轮复杂度不依赖于表长度N。因此，通过引用基于FM索引的表的子串匹配也可以独立于数据库长度进行，并且与先前的方法相比，整个搜索时间显著改善。我们进行了一个实验，使用长度为1000万的人类基因组序列作为数据库和查询长度为100，发现我们的协议的查询响应时间是至少三个数量级的速度比一个非索引的数据库搜索协议在现实的计算/网络环境。
The development of a privacy-preserving technology is important for accelerating genome data sharing. This study proposes an algorithm that securely searches a variable-length substring match between a query and a database sequence. Our concept hinges on a technique that efficiently applies FM-index for a secret-sharing scheme. More precisely, we developed an algorithm that can achieve a secure table lookup in such a way that is computed for a given depth of recursion where is an initial position, and V is a vector. We used the secure table lookup for vectors created based on FM-index. The notable feature of the secure table lookup is that time, communication, and round complexities are not dependent on the table length N, after the query input. Therefore, a substring match by reference to the FM-index-based table can also be conducted independently against the database length, and the entire search time is dramatically improved compared to previous approaches. We conducted an experiment using a human genome sequence with the length of 10 million as the database and a query with the length of 100 and found that the query response time of our protocol was at least three orders of magnitude faster than a non-indexed database search protocol under the realistic computation/network environment.
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DOI：
10.1109/tcbb.2018.2814039
发表时间：
2019-09-01
影响因子：
4.5
作者：
Sudo, Hiroki;Jimbo, Masanobu;Shimizu, Kana
通讯作者：
Shimizu, Kana
影响因子：
16.6
作者：
Naveed, Muhammad;Ayday, Erman;Wang, Xiaofeng
通讯作者：
Wang, Xiaofeng
DOI：
10.1093/bioinformatics/btu014
发表时间：
2014-05-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Durbin R
通讯作者：
Durbin R
影响因子：
2.7
作者：
Sotiraki, Katerina;Ghosh, Esha;Chen, Hao
通讯作者：
Chen, Hao
影响因子：
16.6
作者：
Popic V;Batzoglou S
通讯作者：
Batzoglou S