#shuffle

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👥 作者: Xiangfu Song, Dong Yin, Jianli Bai, Changyu Dong, Ee-Chien Chang

本文针对秘密共享洗牌(Secret-Shared Shuffle)这一安全多方计算中的核心原语,提出了首个在恶意敌手模型下实现安全性的高效协议。秘密共享洗牌允许参与方在不泄露输入数据的情况下,对秘密共享形式的数组进行随机排列,广泛应用于隐私保护数据分析、安全数据库查询等场景。现有工作大多仅针对半诚实安全模型,而恶意安全模型下敌手可任意偏离协议,设计难度极大。本文基于加性秘密共享和混淆电路技术,设计了一种新的洗牌协议,核心思想是使用可验证秘密共享和承诺机制来强制各方诚实执行。作者利用密文等长校验和零知识证明来检测恶意行为,同时引入了随机置换的预计算技术以降低在线开销。实验结果表明,该协议在局域网环境下,对百万级规模的数组可在数秒内完成洗牌,通信复杂度与半诚实方案相当,但提供了更强的安全保证。论文还给出了严格的安全性证明,证明协议在UC框架下实现了针对静态恶意敌手的理想功能。该工作填补了恶意安全秘密共享洗牌的空白,对于推动安全多方计算在实际系统中的应用具有重要价值。

💡 推荐理由: 首次在恶意安全模型下实现了高效的秘密共享洗牌,解决了现有方案只能抵御半诚实敌手的痛点,对落地隐私计算、数据安全共享场景意义重大。

🎯 建议动作: 研究跟进

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