- •Гомоморфное шифрование Обзор криптографических протоколов
- •Гомоморфизм
- •Гомоморфизм шифрования
- •Гомоморфное шифрование может найти широкое применение в защите информации.
- •Классификация гомоморфных систем шифрования
- •Анализ свойств гомоморфизма в изученных криптосистемах
- •2. Криптосистема Эль -Гамаля
- •Гомоморфное свойство системы Эль-Гамаля
- •КС Эль-Гамаля с аддитивным гомоморфизмом
- •Гомоморфное свойство системы Эль-Гамаля с аддитивным гомоморфизмом
- •Системы Рабина и ее гомоморфизм
- •• Гомоморфное свойство КС Рабина:
- •3.Криптосистема Пэйе (Paillier 1999г.)
- •Математические основы
- •Пример построения подмножеств
- •3.Криптосистема Пэйе (Paillier 1999г.)
- •Способы выбора g
- •• Шифрование
- •Свойства гомоморфности
- •Пример схемы Пэйе
- ••3. Расшифрование
- •Применение схемы Пэйе (Криптопротоколы на основе КС Пэйе)
- •Анонимные вычисления
- •Решение.
- •Криптографические протоколы (Обзор)
- •В настоящее время многие коммерческие сделки и деловые операции выполняются через Интернет, причем
- •2 Скрытный канал
- •3.4 «Слепая» ЦП
- •5 Доказательство с
- •7Тайное
- •10 Отслеживание
- •Протокол скрытного поиска точек интереса
- •Понятие объекта “Точки интереса”
- •Сервис определения местопололожения
- ••LBS дает возможность пользователям запрашивать детальную информацию о точках интереса в их окрестности.
- •Протокол взаимодействия пользователя и LBS, обеспечивающий скрытность запрашиваемых точек интереса и координат пользователя
- •Принципы построения протокола
- •Типы протоколов скрытного определения местоположения “точек интереса” мобильных пользователей
- •Протокол скрытного определения местоположения точки интереса без обеспечения конфиденциальности данных сервера без сокрытия
- •Протокол kNN-запроса состоит из четырех алгоритмов:
- •Подготовка исходных данных
- •Формирование запроса серверу
- •Формирование ответа сервера
- •На основе , и сервер вычисляет , где для :
- •Прием ответа R и его обработка
- •Протокол 1 обеспечивает скрытность местоположения мобильного пользователя, так как LBS провайдер не может
- •Пример протокола
- •Генерация ключей
- •Формирование запроса (пример)
- •Генерация ответа сервером (пример)
- •Обработка ответа (пример)
- •Для устранения этого недостатка разработан другой протокол,
- •Таким образом, протокол на основе криптосхемы Пэйе отвечает требованиям безопасности:
- •Особенности протокола скрытного определения местоположения “точек интереса” мобильного пользователя при сокрытии типа POI
- •Генерация ключей
- •Формирование запроса выполняется в три этапа и происходит следующим образом:
- •Шифрование пользователем своей координаты i
- •3. Шифрование координаты своей ячейки на втором
- •Ответ сервера
- •Ответ сервера (продолжение)
- •Расшифровка ответа сервера
- •Расшифровка ответа сервера (продолжение)
Формирование запроса серверу
Формирование ответа сервера
На основе , и сервер вычисляет , где для : |
|
|
|
то есть: |
|
|
|
|
d11 |
d21 |
d31 |
|
|
|
|
|
d12 |
d22 |
d32 |
|
|
|
|
|
d13 |
d23 |
d33 |
|
|
|
|
|
|
dij=3510=1000112 |
где – координаты |
точек интереса пользователя относительноPOI(x,y)=(x=100,y=центра 011) в |
|
ячейки . |
|
ячейке (I,j). |
|
|
|
Таким образом, |
ответ состоит из |
криптограмм, содержащих |
информацию о всех POI для каждой возможной координаты пользователя.
Прием ответа R и его обработка
Из вектора пользователь выбирает только j , где – вторая координата ячейки, в которой находится пользователь. Все остальные
данные, полученные от сервера, пользователь может игнорировать, |
||||||||
). |
|
|
|
|
|
|
( |
|
так как |
|
|
|
|
|
|
||
только |
j содержит информацию о k ближайших POIs для ячейки , |
|||||||
|
|
( |
|
|
|
|
||
Пользователь |
вычисляет: |
|
||||||
|
= |
|
|
|
j , |
|
). |
|
где алгоритм дешифрования является алгоритмом дешифрования |
|
|||||||
Протокол 1 обеспечивает скрытность местоположения мобильного пользователя, так как LBS провайдер не может определить его местоположение по полученному от пользователя зашифрованному запросу. Конфиденциальность данных LBS провайдера не обеспечивается, так как провайдер в ответе пользователю дает больше данных, чем он запрашивал. Скрытость типа точки интереса не обеспечивается так как она единственная и поэтому известная.
Пример протокола
[ ]
|
|
|
|
|
1 |
Здесь i- абcциса, |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
j- ордината POI. |
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
2 |
Не путать с обозначением |
|
|
|
|
индексов элементов |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
матрицы! |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
i |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генерация ключей
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
Случайным образом выбираем два простых числа и |
|||||||||||||||||||
Исходя из базы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Пусть |
|
= 7, |
|
|
= 11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вычисляем модуль |
|
|
: |
|
|
= |
|
= 77. |
|
|
|||||||||
Выбираем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 7 поэтому такие |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
данных местоположений |
||||||||||||
значения |
|
и подходят. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
из множества |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Секретный ключ |
|
={ , |
} = {7, 11}. |
|
|
|
|||||||||||||
Пусть |
|
= |
5774. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
{ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Открытый ключ |
|
= |
|
, |
|
|
} = {5774, 77}, |
|
|
|
|||||||||
Формирование запроса (пример)
число |
|
|
. |
|
|
|
|
Для каждого |
|
{1, 2, … , } выбираем случайное |
|||||
Далее |
|
|
|
|
|
= 3. |
|
Так как наша область имеет 3 × 3 ячеек, то |
|||||||
Пуcть |
1 = 12, |
|
|
|
|
||
2 = 15, 3 = 17. |
|
||||||
|
для каждого |
|
вычисляем: |
|
|
||
Генерация ответа сервером (пример)
|
|
|
3 |
1 |
2 |
[d |
ij |
] |
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
6 |
|
|
|
|
5 |
6=01 10 I j
Обработка ответа (пример)
Полученный результат соответствует информации о точке интереса лежащей в подячейке (1,3) относительно ячейки (2,3).
