公開可驗證的數據外包統計計算研究

《公開可驗證的數據外包統計計算研究》是依託西安電子科技大學，由劉雪峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：公開可驗證的數據外包統計計算研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉雪峰
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

對大數據進行統計分析獲取更有深度和精度的信息，是當前社會的重要需求。雲計算等外包技術為大數據統計分析提供了潛在的解決方案。但外包服務是由第三方提供，確保計算結果的正確性成為外包用戶的首要關注問題。本課題旨在研究公開可驗證的數據外包統計計算問題。. 線性同態簽名僅適用於單用戶數據外包線性計算驗證，全同態簽名支持二次函式外包計算驗證，適用於單用戶數據外包統計計算。但驗證開銷與函式涉及的數據數目成線性關係。在大數據下，可實用性公開可驗證的單用戶數據外包統計計算以及群用戶數據外包統計計算公開驗證是國際上未解決的公開問題。本課題的研究包括：1、公開可驗證的統計計算安全模型；2、高效的公開可驗證單用戶數據外包統計計算；3、公開可驗證的靜態群與動態群數據外包統計計算。本課題的研究目的是提出具有實用價值的數據外包統計計算公開驗證方案，以及填補國內外在群用戶數據外包統計計算驗證研究的空白。

結題摘要

本研究中，我們分別對單用戶數據外包計算完整性檢驗、多用戶數據外包完整性檢驗做了深入分析以及構造對應的方案，同時擴展支持雲環境中密文檢索結果正確性驗證方案，以及考慮其它密碼底層技術和套用密碼協定。具體內容包括：1、針對外包數據存儲場景，設計具有同態性質的多用戶數字簽名方案，適用於單用戶數據完整性檢驗支持完整性標籤聚合。所設計的方案在隨機預言機模型是可證明安全的，並通過實驗仿真證明方案的有效性；2、針對數據外包場景中，用戶將數據加密存儲在雲伺服器中。為了確保用戶數據的有效檢索以及檢索結果的可驗證性，設計支持單用戶數據密文檢索可驗證的方案，所設計的方案在UC模型是可證明安全的，並通過實驗仿真證明方案的有效性；3、設計具有同態性質的數字簽名方案，支持多用戶數據流外包內積計算完整性檢驗，並且可以擴展支持矩陣計算。所設計的方案在隨機預言機模型是可證明安全的，並通過實驗仿真證明方案的有效性；4、考慮目前雲中數據75%是冗餘的這一現狀，為了確保用戶的數據完整無誤地存儲在雲端，設計基於訊息鎖定的同態簽名方案，結合代理重簽名技術，支持用戶機密數據完整性檢驗同時滿足標籤去冗餘。所設計的方案在隨機預言機模型是可證明安全的，並通過實驗仿真證明方案的有效性。實驗結果表明，當雲中數據千分之三是冗餘的時候，所設計的方案將優越於現有方案包括雲端完整性標籤存儲開銷、用戶完整性標籤計算開銷，並且隨著冗餘率的增加所設計的方案優勢則更為明顯。已發表和錄用國際高水平期刊、會議論文 10篇，包括計算機學會推薦A類會議IEEE INFOCOM 2篇、中科院分區二區CCF推薦B類期刊IEEE TSC 1篇，其它SCI檢索期刊5篇，國核心心期刊EI檢索軟體學報2篇，發明專利授權 2 項。