云环境下基于环容错学习的全同态加密算法研究与实现任务书

 2020-02-18 05:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

受益于云计算的快速发展,越来越多个人与组织机构开始把海量的数据、复杂的计算任务外包给云服务器从而节省开支、提高数据使用的便利性。然而这些外包的数据、计算任务极易泄露用户身份、位置与财产等隐私信息,给个人与组织机构带来极大安全隐患。随着全同态加密算法的诞生出现,为云计算安全、密文检索、加密数据库等应用场景提供了理论的解决方案,具有很广阔的应用前景。全同态加密可以在不解密的条件下实现对密文的任意运算,很好的保护了数据的安全性。得到越来越广泛的研究和发展。

本课题通过研究在云环境下的多种全同态加密算法,如基于环容错学习LWE(Learning with Errors),基于理想格自举(Bootstrapping)技术等算法,并进行同态加密算法在MINST手写集的实现,将各种算法从实验角度进行对比分析,研究加密方法的参数选择,从而实现全同态加密算法的方案选择和调优。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

主要任务:

  1. 通过阅读文献,了解适合于云环境的主流全同态加密算法,并比较几种不同算法的原理和设计模型。

  2. 通过选择合适的开源库如helib 代码库、tfhe代码库,对基于环容错学习的全同态加密算法在minst等数据集的仿真和实验,并能够在实验中深入了解不同算法的运行机制和原理。

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    3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

    1. 第1周至第2周:查阅有关的参考资料并完成开题报告;翻译英文资料(不少于5000汉字),并交予指导教师检查。(2019.2.28)

    2. 第3周至第6周:熟悉所选用的代码库和全同态加密算法,完成整个实验实现的环境配置和调试工作。(2019.4.1)

    3. 第7周至第13周:进行实验的训练、测试工作。(2018.5.29)其中第10周左右(2019.5.4-5.8)进行毕业设计中期检查,需要提交论文前三章和毕业设计框架。

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      4. 主要参考文献

      1. c.gentry.fully homomorphic encryption using ideal lattices[j]. in acm stoc, 2009.

      2. 汤殿华,祝世雄等. 基于rlwe的全同态加密方案. 通信学报,2014.

      3. c.gentry,a.sahaiet al. fully homomorphic encryption from learning with errors ,crypto 2013.

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