物联网中基于秘密同态隐私保护机制的研究

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1、南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业：工科、信息安全研究方向：个人隐私保护作者：二零零九级硕士研究生鲍皖指导教师：孙国梓教授题目：物联网中基于秘密同态的隐私保护机制研究英文题目：ResearchonprivacyprotectionpolicybasedonprivacyhomomorphisminIOT主题词：物联网，个人隐私保护，全同态，自举Keywords:Internetofthings,individualprivacyprotection,MRSalgorithm,fullyhomomorphism,bootstrappable南京邮电大学硕士学位论文摘要摘要物联网

2、一经提出，就得到各界的高度关注，已成为改变世界的十大科技之一。在物联网应用过程中，无疑会涉及到个人隐私的保护问题，该问题解决不好将会成为物联网发展的重要阻碍。目前全同态技术的研究引起了密码学界高度关注，它能对加密的密文直接进行运算得到一个输出，而将这个输出进行解密，其结果与对未加密的原始明文做同样运算的输出结果是一样的。论文首先对现有物联网中隐私保护问题的解决方案进行了综合性描述，然后提出将全同态技术应用到物联网上，使得网络所提供的服务更加安全。在分析现有物联网的基本组成和体系架构后，建立了一个物联网中隐私保护的交互模型，并在这个交互模型中应用了全同态技术。接着对简单同态实现的M

3、RS算法进行了改进，并针对该特殊算法改进中存在的一些安全性问题，提出一种通用的同态加密理论。在构建上述同态系统理论过程中，根据CraigGentry同态理论中构建同态加密系统的三个步骤，重点分析了全同态实现的原理，同时对比分析了两种压缩解密函数的方案，使得同态系统具有自举性质，在全同态实现的初始化方案中提出一些改进，用以提高密钥生成效率及降低公钥存储空间。最后，根据理论研究的结果实现了布尔同态加密，并分析了安全系数值与算法的初始化、加密、密文运算时间的关系。关键词：物联网；隐私保护；MRS算法；全同态；自举；I南京邮电大学硕士学位论文ABSTRACTAbstractInterne

4、tofthingsgotmuchconcernonceputforwardandhasbecomeoneofthetentechnologieswhichchangetheworld.Undoubtedly,personalprivacyprotectionisinvolvedintheapplicationofInternetofthings.AnditwillseverelyhampertthedevelopmentofInternetofthingsunlessthisproblemisproperlyhandled.Atpresent,theresearchoffully

5、homomorphismtechnologyattractedmuchattentioninthepassword.Fullyhomomorphismcandirectlycomputetheencryptedciphertexttogetaoutput.Ifwedecrypttheoutput,theresultwillbethesamewithwhatwedothesameoperationontheoriginalplaintextwhichisnotencrypted.Inthispaper,wefirstcomprehensivelydescribedthesoluti

6、onsofprivacyprotectioninexistingInternetofthings.ThenweputforwardthatfullyhomomorphismstechnologycouldbeappliedtoInternetofthingssothatservicesprovidedbynetworkwillbesafer.AfteranalysingthebasiccompositionandsystemarchitectureinexistingInternetofthings,wesetupainteractivemodelofprivacyprotect

7、ioninwhichfullyhomomorphismisused.Next,weimprovedMRSalgorithmwhichisrealizedbysimplehomomorphism,andproposedageneralhomomorphismsencryptiontheoryaccordingtosomesecurityissuesinthespecialalgorithmenhancement.Intheprocessofconstructingthehomomo