摘要：机器学习技术的广泛应用使得用户数据面临严重的隐私泄露风险,而基于安全多方计算技术的隐私保护分布式机器学习协议成为广受关注的研究领域.传统的安全多方计算协议为了实现恶意敌手模型下的安全性,需要使用认证秘密分享、零知识证明等工具,使得协议实现效率较低.为了得到更高效的协议,Chaudhari等人提出Trident四方协议框架,在三方协议的基础上,引入一个诚实参与方作为可信第三方来执行协议;而Koti等人提出的Swift框架,在参与方诚实大多数的三方协议背景下,通过一个筛选过程选出一个诚实参与方作为可信第三方来完成协议,并将该框架推广到诚实大多数的四方协议.在这样的计算框架下,作为可信第三方会拥有所有用户的敏感数据,违背了安全多方计算的初衷.针对此问题,设计了一个基于(2,4)秘密分享的四方机器学习协议,改进Swift框架的诚实参与方筛选过程,以确定出2个诚实参与方,并通过他们执行一个半诚实的安全两方计算协议,高效地完成计算任务.该协议将在线阶段的25%通信负载转移到了离线阶段,提高了方案在线阶段的效率.

摘要：近年来,联邦学习已经成为一种新兴的协作式机器学习方法.在联邦学习中,分布式用户可以仅通过共享梯度来训练各种模型.但是一些研究表明梯度也会泄露用户的隐私信息,而安全多方计算被认为是一种保护隐私安全的有效工具.另一方面,一些研究人员提出了Top-K梯度选择算法,以减少用户之间同步梯度的通信开销.但是,目前很少有工作可以平衡这2个领域的优势.将秘密共享与Top-K梯度选择相结合,设计了高效且安全的联邦学习协议,以便在保证用户隐私和数据安全的同时,减少通信开销,并提高模型训练效率.此外,提出了一种高效的方法来构造消息验证码,以验证服务器返回的聚合结果的有效性,其中,验证码引入的通信开销与梯度的数量无关.实验结果表明:相比于同样条件下的明文训练,该文的安全技术在通信和计算方面都会引入少量额外的开销,但该方案取得了和明文训练同一水平的模型准确率.

摘要：针对电子投票的大规模秘密分享的应用要求,提高在大量设备间的秘密分享的效率,本文提出基于随机线性分组码的秘密分享,并将其应用于电子投票中。首先,构造随机线性分组码的校验矩阵,使得秘密恢复的译码方程组的系数矩阵有极高的列满秩概率,可以保证正确译码恢复秘密;然后,由校验矩阵生成编码矩阵,并用编码矩阵对投票信息向量编码,将码字中部分元素作为秘密份额分享给其他设备,但不泄漏投票信息向量;最后,各个设备将接收到的份额返回给源设备,并用从其他设备收到的返回份额译码恢复投票信息向量。基于随机线性分组码的秘密分享可在秘密恢复的同时发现恢复结果及份额错误。本文对不同数据大小和参与方数量的秘密分享、恢复速度与数据冗余量进行实验。实验结果表明,与传统的秘密分享方法相比,基于随机线性分组码的秘密分享方法具有较高的分享与恢复速度和较低的数据冗余量。基于随机线性分组码的秘密分享方法是一种高效的秘密分享方法,能够有效解决大规模电子投票的隐私保护、投票记录防篡改、存储安全等关键信息安全问题。

摘要：无线传感器网络中的安全数据聚合方案旨在保护数据隐私、降低系统能耗,从而延长网络的生命周期。针对目前多维无线传感器网络中数据传输安全性不高、数据传输中的能量消耗过大等问题,提出一种基于阈值可变秘密分享的多维数据聚合方案(TCSSMDA)。首先,在本方案中,网络簇头的选择主要是依据网络节点的剩余能量以及其与基站的距离。同时,为了降低多维数据传输的能量消耗,使用预设值对多维传感器发送数据机制进行优化。最后,为了保证传感器的数据安全,使用设计了一种轻量级、高效通信的信息加密方式。安全性分析与模拟结果表明,所提出的方案在降低数据包大小、节点通信成本以及提升网络数据安全性和生存时间方面都表现出了较好的性能。

摘要：秘密分享是一种将秘密分割保存的密码技术,具有广泛的应用场景.本文通过G-like三体纠缠态和一个单粒子量子态制备了一个新的四体量子纠缠态,利用该纠缠态中四个不同粒子在Z基下的测量结果的相关性,设计了一个可验证的半量子秘密分享协议.该协议的安全性依赖于量子力学原理,而非传统密码学中的数学困难问题.协议涉及一个具备完全量子能力的秘密分享者Trent(具备完全量子能力意味着Trent可以执行任何不违背量子力学原理的操作)和三个只具备受限量子能力的秘密恢复者Alice、Bob和Charlie(这些参与者只能执行某些特定的量子操作).Trent将用于恢复秘密信息的密钥编码在四体纠缠态的不同粒子的量子测量结果中,并将其中的三个粒子分别分发给三个秘密恢复者,以完成密钥的分割.只有当三个秘密恢复者合作并提供正确的测量结果,方可恢复Trent要分享的秘密信息,任意少于三方的秘密恢复者将得不到秘密信息.为了确保用于恢复秘密信息的测量结果的保密性,本文利用贝尔纠缠态的特性进行窃听检测.此外,为了使协议能够抵抗恶意的秘密恢复者因提供错误测量结果而导致诚实的秘密恢复者得到错误的秘密信息这类攻击,协议额外增加了用于验证和解密秘密信息的密钥,在确保所有的秘密恢复者均提供了正确的测量结果后再将其分发给秘密恢复者.安全性分析表明,本文提出协议可抵抗常见的外部攻击和内部恶意参与者的欺骗攻击.此外,本文也分析了比特翻转、相位翻转、去极化、振幅阻尼等量子噪声对协议的影响.

摘要：基于一个经典的插值定理和e次方根的难解问题设计了一类新型的秘密分享方案。该方案把用户间所分享的秘密作为插值多项式最高项的系数,在恢复秘密时各用户只需公布其所拥有子秘密的屏蔽信息,而且在秘密恢复阶段引入了可验证加密的方法以防止用户间的欺诈行为。该方案的另一个显著的特点是能够安全地分享多个秘密;它不需要安全传输信道,整个过程所需的计算量小,是高效安全的。

摘要：可验证秘密分享 (VSS)是设计安全的密码协议的一个基本工具 ,自从其概念于 1985年被提出后 ,受到了密码学和信息安全界的普遍关注 ,到现在为止已经取得了大量的研究成果 .本文全面总结和评述了该领域已经取得的重要成果 ,并探讨了该领域研究的发展趋势 ,指出了几个值得重视的研究方向 .

摘要：为了实现标价的匿名性,提出了一种基于秘密分享机制的新的电子拍卖协议,根据LaGrange门限秘密分享体制把标价分为n份,分几次提交给拍卖中心,直到找到最高价为止,此方案比基于Shamir秘密分享方案的多方计算协议使多个拍卖代理分享投标人身份的电子拍卖,在计算效率和通信效率上有显著提高.并将此方案推广到任何的秘密分享电子拍卖方案的设计中.

摘要：探讨了安全高效的广义 VSS协议的设计问题 ,基于大素数阶有限域上计算离散对数的困难性和拉格朗日插值法 ,提出了一个可适用于任意接入结构的无条件安全的广义 VSS协议 ,与已有的同类协议相比 ,大大减少了秘密信息的存储量 ,具有很高的信息速率 .在计算复杂性方面与目前已有的高效门限 VSS方案相差不大 .由于其安全性、效率及代数结构方面的特点 ,这样的协议将会在分布式的密钥管理、分布式的容错计算、面向群体的密码学及电子商务中得到广泛的应用 .

摘要：基于有限域上离散对数难解问题提出了一个新的在线秘密分享方案,解决了秘密的更新和复用问题。相对于Yeun等提出的基于离散对数的秘密分享机制,新方案大大减少了计算量,同时可以防止不诚实成员的欺诈,效率高且易实现。