通用计算电路的不可区分混淆自动化构造方法

作     者：朱率率 韩益亮 李鱼 ZHU Shuai-shuai;HAN Yi-liang;LI Yu

作者机构：中国人民武装警察部队工程大学密码工程学院陕西西安710086 网络与信息安全武警部队重点实验室陕西西安710086 

基　　金：陕西省自然科学基础研究基金(No.2021JM-252) 武警工程大学科研创新团队基金(No.KYTD201805) 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2024年第52卷第1期

页      码：144-156页

摘      要：不可区分混淆(indistinguishability obfuscation,iO)的构造问题是多年来一直困扰密码学研究的一个难题.现有的基于多线性映射、函数加密、全同态加密等密码学原语的i 构造均存在不同程度的安全性问题,且存在构造过程不易实现、电路扩展效率不高等缺陷.本文从电路的自动化搜索的全新角度审视iO的设计问题,将电路设计映射到图神经网络构造问题中,基于图神经网络的自动演化技术,探索了一种可以实现限定性满足不可区分性和功能保持性的通用iO构造方法:AGiO(Adversarial Graphweualietwork based iO).该iO的基本架构基于对偶的对抗性图神经网络架构,针对任意给定输入电路,通过图枚举得到备用的电路样本集合,然后使用以子电路为粒度的差分演化算法分别独立优化上述对偶的图神经网络,当自动化判定模型从统计上不能有效识别不同的输出电路时,达到所需不可区分的状态.测试结果表明,该AGiO架构简单,易于实现,较好地实现了输入电路的通用性和统计上的不可区分性.

主 题 词：不可区分混淆 公钥密码 图神经网络 生成式对抗网络 可证明安全 

学科分类：0839[0839] 08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.12263/DZXB.20211099

馆 藏 号：203126633...