#pseudorandom-correlation-generator

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👥 作者: Xiaojie Guo 0004, Hanlin Liu, Zhicong Huang, Hongrui Cui, Wenhao Zhang, Cheng Hong 0001, Xiao Wang 0012, Kang Yang 0002, Yu Yu 0001

该论文提出了一种名为 Dory 的流式伪随机相关生成器(PCG),旨在解决安全多方计算(MPC)和零知识证明(ZKP)等密码学协议中伪随机相关生成的内存效率问题。传统的 PCG 方案需要预先生成并存储大量相关随机数(如不经意传输扩展、乘法三元组等),导致内存开销巨大,限制了其在资源受限设备或大规模场景中的应用。Dory 通过创新的流式生成架构,支持按需生成任意长度的相关随机数序列,而无需一次性将全部数据加载到内存中。其核心思想是将伪随机生成过程分解为可增量计算的子过程,并利用轻量级对称密码原语(如 AES-NI 或低复杂度伪随机函数)实现低延迟的在线生成。论文通过形式化安全性证明(基于随机预言机假设或标准模型)和实验评估展示了 Dory 在隐私保护机器学习、多方数据库查询等典型 MPC 协议中的性能优势:与现有方案相比,内存占用降低可达 10-100 倍,同时保持可比的通信和计算开销。该工作为密码学实际部署提供了重要的工程优化思路,特别适用于移动设备、IoT 节点等内存受限环境下的安全计算任务。主要贡献包括:(1)定义了流式 PCG 的安全模型;(2)给出高效构造并分析复杂度;(3)开源实现并测试了多个应用场景。

💡 推荐理由: Dory 直接解决了密码学安全协议(如 MPC、ZKP)在高内存开销上的痛点,使得在内存受限设备上运行复杂安全计算成为可能,对隐私计算落地有重要推动作用。

🎯 建议动作: 研究跟进

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