本文针对函数秘密共享(FSS)中存在的密钥生成依赖可信第三方这一安全瓶颈,提出了高效的分布式密钥生成方案。FSS作为一种重要的安全计算工具,其在线阶段交互轮次恒定且效率极高,但传统方案中密钥生成需由可信第三方集中完成,这既带来了单点安全风险,也限制了实际部署的灵活性。作者首先为基于FSS的分布式点函数和分布式比较函数设计了分布式密钥生成协议,支持输入和输出均为算术共享形式,从而消除了对任意可信实体的依赖。在此基础上,论文进一步构建了若干关键FSS基础组件,这些组件针对在线效率进行了深度优化,可作为高级协议的可复用构建模块。最后,文章提出了一种高效框架,用于评估科学计算中普遍存在的复杂三角函数。该框架巧妙利用三角函数的周期性,在FSS评估过程中有效缩减输入的比特长度,从而缓解了比特长度增长对FSS协议性能的潜在瓶颈。通过大量针对真实应用场景的实验评估,结果表明,与当前最优工作相比,本文方案在延迟上最高降低14.73倍,通信开销减少27.67倍至184.42倍。该研究适用于对安全计算、密码学协议及数据隐私保护感兴趣的研究人员和工程人员。
💡 推荐理由: 本文解决了FSS中密钥生成依赖可信第三方的安全缺陷,大幅提升了实际部署的安全性;同时提出的三角函数高效评估框架可显著加速科学计算场景下的安全计算,对隐私保护机器学习、安全数据分析等领域有重要推进作用。
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