#rate-privacy-tradeoff

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👥 作者: Shodasakshari Vidya, Chandan Anand, Prasad Krishnan

本文研究基于图复制(graph-based replication)的分布式存储系统中的私有信息检索(Private Information Retrieval, PIR)问题。在传统G-PIR中,客户端需通过查询-响应协议从服务器获取文件,且不向任何数据库泄露文件索引,目标是最大化速率(总下载量的倒数)。先前工作假设完美信息论隐私(零泄露),但本文首次系统研究弱隐私约束下的图存储PIR,即Graph-based Weak Private Information Retrieval(G-WPIR)。作者提出一种适用于任意图的G-WPIR方案,该方案采用最小子包化(minimal subpacketization)以符合文件大小约束,并通过简单的概率查询实现来平滑调节速率与隐私之间的权衡。方案在两种常见泄露度量——互信息泄露(mutual information leakage)和最大泄露(maximal leakage)下刻画了可达的速率-隐私权衡曲线。此外,针对完全图和完全二分图两类特殊图结构,对方案进行扩展并推导了相应的权衡关系。本文贡献在于:1)正式定义了G-WPIR问题模型;2)泛化通用方案并给出性能分析;3)为实际系统设计提供了理论指导,证明放松隐私要求可显著提升检索效率。读者对象为信息安全、编码理论及分布式系统领域的研究人员。

💡 推荐理由: 该论文突破了传统PIR必须完美隐私的假设,探索速率-隐私权衡,为实际分布式存储系统(如内容分发网络、云存储)中高效且可容忍一定泄露的私有检索提供了理论框架。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 影响边界/网络设备 (+5) | 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)