プライバシー保護大規模データ分析を可能にする秘密分散ベース秘密計算手法の開発

开发基于秘密共享的安全计算方法，实现保护隐私的大规模数据分析

• 批准号: 22KJ0546
• 负责人: 樋渡 啓太郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0546/
• 关键词: 秘密計算; 暗号理論

当該年度は前年度に引き続き、correlated randomnessという乱数を事前計算で生成することを許す、CRモデルと呼ばれる２パーティ秘密計算における乱数長や通信量に関する理論研究を行い、以下の３つの成果を得た。１．前年度に行った、CRモデルのプロトコルの記述や安全性の特徴付けを用いて、入力空間が制限される場合のプロトコルにおける乱数長の削減可能性について考察した。具体的には、関数f: X×Y -> Zを安全に計算するプロトコルが与えられたとき、入力空間を制限したfの制限も元のプロトコルで安全に計算できるが、必要な乱数長や通信量を減らせる場合がある。本成果では、乱数空間にもとのプロトコルと制限された入力空間の情報からあるグラフ構造を導入することができ、かつその連続成分に対応する乱数だけを用いてもfの制限を安全に計算できることを示した。２．前年度に得られた、関数秘密分散と呼ばれる暗号技術の鍵長の下界の導出に関して、安全性を緩めた場合でも同様の下界が成立することを示した。具体的には、前年度はperfect securityと呼ばれる安全性のもとでの鍵長の下界が得られていたが、statistical securityと呼ばれる少し条件を緩めた安全性の下でも同様の下界を得られることを示した。３．CRモデルの２者間秘密計算において、通信量と通信回数が最適となるonline-optimalという性質を満たす場合、必要な乱数長が入力のビット長に対して指数サイズになる場合があることを示した。また、通信量のみが最適であっても必要な乱数長が指数サイズになる場合があることを示した。

When this year is compared with the previous year, the number of correlated randomness is calculated in advance, and the number of correlated randomness is calculated in advance. The theoretical research is carried out, and the following three results are obtained. 1. In the previous year, the description of the safety characteristics of the company, the investigation of the possibility of reducing the number of random items in the case of limited space, and the investigation of the possibility of reducing the number of random items. The specific number of connections f: X×Y -> Z is used for security calculation. The number of connections f: X×Y -> Z is used for security calculation. The number of connections f: X × Y-> Z is used for security calculation. The results show that the information of the input force space is introduced into the random number space, and the information of the input force space is introduced into the random number space, and the information of the input force space is introduced into the random number space. 2. The lower bound of the key length of the previous year was derived from the number of secret calls, and the lower bound of the key length of the security call was established. The lower bound of the key length of the previous year's perfect security is obtained from the statistical security and the lower bound of the key length. 3. CR: secret calculation between two parties, traffic volume, communication loop number, online-optimal property, necessary chaos number, entry force, index number, etc. Moreover, it is clear that the traffic volume is optimal and the necessary random number is long enough to support the index.

项目成果

Explicit and Nearly Tight Lower Bound for 2-party Perfectly Secure FSS

2 方完美安全 FSS 的显式且近紧下界

• 发表时间: 2023
• 期刊: Proceedings of ACNS 2023
• 作者: Keitaro Hiwatashi;Koji Nuida
• 通讯作者: Koji Nuida

An Efficient Secure Division Protocol Using Approximate Multi-Bit Product and New Constant-Round Building Blocks

使用近似多位乘积和新的恒定轮构建块的高效安全除法协议

• DOI: 10.1587/transfun.2021tap0004
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
• 作者: HIWATASHI Keitaro;OHATA Satsuya;NUIDA Koji
• 通讯作者: NUIDA Koji

online-optimalな2者間秘密計算における乱数長の下界について

在线最优两方安全计算中随机数长度的下界

• 发表时间: 2023
• 作者: HIWATASHI Keitaro;OHATA Satsuya;NUIDA Koji;樋渡啓太郎，縫田光司
• 通讯作者: 樋渡啓太郎，縫田光司