大数据环境下隐私保护边缘计算架构的研究

摘要

随着信息技术的迅猛发展，大数据时代已全面到来。边缘计算通过将计算和存储资源部署在网络边缘，逐渐成为解决数据处理瓶颈的关键技术。然而，现有边缘计算方案在隐私保护方面仍存在用户管理机制缺失、底层密码原语依赖和适用场景固化等问题。为解决这些挑战，本文提出了一种新型隐私保护边缘计算架构，结合了区块链审计机制和可自定义的密码原语特性。该架构通过引入区块链技术加强用户管理和防范恶意行为，同时允许底层密码原语的自定义，以适应多种应用场景。文章以Paillier密码系统为例，详细描述了架构的设计和工作流程，并提供了形式化的安全证明。此外，本文对新架构进行了性能分析，通过在三种数据集上对Paillier、ElGamal和CKKS加密算法进行仿真测试。结果表明，本文设计的新隐私保护边缘计算架构符合多场景的工业应用标准，且具有较高的实用性和安全性。

关键词

同态加密 / CKKS / 云计算 / Paillier / 区块链