基于整数同态加密的定点数密态计算方案

摘要

本文针对实数类型敏感数据在现实多方应用中的隐私性需求，提出了一种采用整数同态加密实现定点数密态计算的方案.该方案通过数域转换将有符号定点表示的实数类型数据映射为整数，进而利用多方整数全同态对转换后的整数进行密态计算.更重要的是，为解决定点数密态计算中的小数点漂移问题，给出了随机小数位生成算法和小数位截断算法，并提供了正确性与选择明文攻击下截断密文的不可区分性安全的证明及分析.对于n个参与者，本方案的通信复杂性O（n²）和计算复杂性O（n³）均不受小数位长γ影响，因而同Catrina等人方案的O（n²γ）和O（n³γ）相比，性能不会随小数位长的增加而降低.实验验证也表明本方案具有更高的效率和更好的实用性.

关键词

整数同态加密 / 定点数密态计算 / 有符号定点表示 / 随机小数位生成 / 小数位截断算法

基金资助

北京市自然科学基金资助项目（M23017）; 广东省基础与应用基础研究基金资助项目（2023A1515110083）