プライベートセットの交差点

プライベートセットの交差点
一般的な
関連	準同型暗号

秘密集合の交差は、集合を保持する2つの当事者がこれらの集合の暗号化バージョンを比較して交差を計算することを可能にする、安全なマルチパーティ計算暗号技術^[1]です。このシナリオでは、どちらの当事者も、交差の要素を除いて相手方に何も明らかにしません。

これには他のバリエーションも存在し、例えばサーバー・クライアントシナリオでは、クライアントのみが自身の集合とサーバーの集合の交差を学習し、サーバーは自身の集合とクライアントの集合の交差を学習しない。 ^[2]

小規模または予測可能なドメインでの暗号ハッシュによるデータセットの比較では、辞書攻撃を防ぐための予防措置を講じる必要があります。^[3]

Appleはパスワード監視にこの技術を使用しています。^[4]同社は、発表された子供向けの拡張保護にこの技術を使用することを提案しています^。[5]

一般に、PSIプロトコルは、(1)従来のPSIと(2)委任PSIの2つの大まかなカテゴリに分類できます。従来のPSIカテゴリでは、データ所有者は互いに直接対話し、計算時にセットのコピーを持っている必要があります。^[6]委任PSIでは、PSIの計算やセットの保存をサードパーティのサーバーに委任できます（それ自体が受動的または能動的な敵対者である可能性があります）。委任PSIカテゴリは、さらに2つのクラスに分けられます。(a) 1回限りの委任をサポートするものと(b) 繰り返しの委任をサポートするものです。1回限りの委任をサポートするPSIプロトコルでは、データ所有者はデータを再エンコードし、エンコードされたデータを計算ごとにサーバーに送信する必要があります。^[7]繰り返しの委任をサポートするものを使用すると、データ所有者は（暗号化された）データをサーバーに1回だけアップロードし、サーバーが実行する計算ごとに何度も再利用できます。^[8]

最近、研究者らはデータ更新をサポートするPSIプロトコルの変種（従来型と委任型の両方）を提案した。^[9]^[10]このタイプのPSIプロトコルにより、データ所有者は低いオーバーヘッドでプライバシーを保護しながら、データにセット要素を挿入/削除することができる。

教育例

この教育的な例では、PSI の主要なアイデアが示されましたが、現実世界の暗号化セキュリティは提供されません (したがって、現実世界のデータには使用しないでください)。

# 例セット
party_a_set  =  { 'アップル' 、 'バナナ' 、 'チェリー' }
party_b_set  =  { 'バナナ' 、 'オレンジ' 、 'リンゴ' }

# 両方のセットの要素をハッシュする
hashed_party_a_set  =  { hash ( e )  for  e  in  party_a_set }
hashed_party_b_set  =  { hash ( e )、 eはparty_b_set内にあります }  

# ハッシュされた集合の共通部分を見つける
交差点 =  hashed_party_a_set .交差点( hashed_party_b_set )

# デモ用にハッシュ交差を印刷する
印刷(交差点)

参考文献

^チェン・ハオ、レイン・キム、リンダル・ピーター（2018-05-16）。準同型暗号 からの高速秘密集合交差。Association for Computing Machinery。ISBN 9781450349468。
^ Pinkas, Benny. Private Set Intersection (PDF) .
^ Ihle, Cornelius; Schubotz, Moritz; Meuschke, Norman; Gipp, Bela (2020-08-02). 「コンテンツ保護盗用検出に向け た第一歩」。2020年 ACM/IEEE 合同デジタルライブラリ会議議事録。バーチャルイベント中国: ACM。pp. 341–344。arXiv : 2005.11504。doi : 10.1145 / 3383583.3398620。ISBN 978-1-4503-7585-6。
^ 「パスワード監視」。 2021年8月8日閲覧。
^ 「子どもの安全」。 2021年8月8日閲覧。
^ Freedman, Michael J; Nissim, Kobbi; Pinkas, Benny (2004). 「効率的な秘密マッチングと集合の交差」(PDF)。暗号技術の理論と応用に関する国際会議'04: 議事録。コンピュータサイエンスの講義ノート。3027 : 1–19。doi :10.1007/978-3-540-24676-3_1。ISBN 978-3-540-21935-4. S2CID 10184294。
^ Kamara, Seny; Mohassel, Payman; Raykova, Mariana; Sadeghian, Saeed (2014). 「秘密集合の交差を10億要素集合にスケーリングする」(PDF)。金融暗号とデータセキュリティに関する国際会議'14: 議事録: 195–215。
^ Abadi, Aydin; Terzis, Sotirios; Dong, Changyu (2016). 「VD-PSI: アウトソーシングされたプライベートデータセット上の検証可能な委任プライベートセットの交差」(PDF)。金融暗号とデータセキュリティに関する国際会議'16: 議事録: 149–168。
^ Abadi, Aydin; Dong, Changyu; Murdoch, Steven J; Terzis, Sotirios (2022). 「マルチパーティ更新可能委任秘密集合交差」(PDF)。金融暗号およびデータセキュリティに関する国際会議'22: 議事録。
^ バドリナラヤナン、サイクリシュナ;ミャオ族、ペイハン州。謝天成（2022）。「更新可能なプライベートセット交差点」(PDF)。プライバシー強化テクノロジー'22:議事録。2022 (2): 378–406。土井：10.2478/popets-2022-0051。S2CID 239000070。

[1] ^チェン・ハオ、レイン・キム、リンダル・ピーター（2018-05-16）。準同型暗号 からの高速秘密集合交差。Association for Computing Machinery。ISBN 9781450349468。

[2] Pinkas, Benny. Private Set Intersection (PDF) .

[3] ^ Ihle, Cornelius; Schubotz, Moritz; Meuschke, Norman; Gipp, Bela (2020-08-02). 「コンテンツ保護盗用検出に向け た第一歩」。2020年 ACM/IEEE 合同デジタルライブラリ会議議事録。バーチャルイベント中国: ACM。pp. 341–344。arXiv : 2005.11504。doi : 10.1145 / 3383583.3398620。ISBN 978-1-4503-7585-6。

[4] 「パスワード監視」。 2021年8月8日閲覧。

[5] 「子どもの安全」。 2021年8月8日閲覧。

[6] Freedman, Michael J; Nissim, Kobbi; Pinkas, Benny (2004). 「効率的な秘密マッチングと集合の交差」(PDF)。暗号技術の理論と応用に関する国際会議'04: 議事録。コンピュータサイエンスの講義ノート。3027 : 1–19。doi :10.1007/978-3-540-24676-3_1。ISBN 978-3-540-21935-4. S2CID 10184294。

[7] Kamara, Seny; Mohassel, Payman; Raykova, Mariana; Sadeghian, Saeed (2014). 「秘密集合の交差を10億要素集合にスケーリングする」(PDF)。金融暗号とデータセキュリティに関する国際会議'14: 議事録: 195–215。

[8] Abadi, Aydin; Terzis, Sotirios; Dong, Changyu (2016). 「VD-PSI: アウトソーシングされたプライベートデータセット上の検証可能な委任プライベートセットの交差」(PDF)。金融暗号とデータセキュリティに関する国際会議'16: 議事録: 149–168。

[9] Abadi, Aydin; Dong, Changyu; Murdoch, Steven J; Terzis, Sotirios (2022). 「マルチパーティ更新可能委任秘密集合交差」(PDF)。金融暗号およびデータセキュリティに関する国際会議'22: 議事録。

[10] バドリナラヤナン、サイクリシュナ;ミャオ族、ペイハン州。謝天成（2022）。「更新可能なプライベートセット交差点」(PDF)。プライバシー強化テクノロジー'22:議事録。2022 (2): 378–406。土井：10.2478/popets-2022-0051。S2CID 239000070。