Дерандомизационная криптостойкость гомоморфного шифрования
Аннотация
В статье освещается проблематика построения и анализа систем криптографической защиты облачных вычислений на основе гомоморфного шифрования. Рассматриваются минимальные требования, которым должна удовлетворять гомоморфная криптосистема, чтобы быть пригодной для практического использования. Для этого вводится новое понятие - шифрование, стойкое к дерандомизации, а также объясняются связи этого понятия с классическими общепринятыми определениями криптостойкости, а также с защищенностью в целом облачной системы. Показываются примеры простых гомоморфных криптосистем, как удовлетворяющие требованию стойкости к дерандомизации, так и не обладающие этим свойством. В заключение делается вывод о применимости данных криптосистем в облачных вычислительных системах.
Список литературы
1. Popa, R. A., Redfield, C., Zeldovich, N., Balakrishnan, H. CryptDB: protecting confidentiality with encrypted query processing //Proceedings of the Twenty-Third ACM Symposium on Operating Systems Principles. - ACM, 2011. - С. 85-100.
2. A. Arasu, S. Blanas, K. Eguro, R. Kaushik, D. Kossmann, R. Ramamurthy, and R. Venkatesan. Orthogonal security with cipherbase. In CIDR, 2013.
3. Google Encrytped Big Query. https://github.com/google/encrypted-bigquery-client.
4. Always Encrypted. https://msdn.microsoft.com/en-us/library/mt163865(v=sql.130).aspx.
5. Shatilov, K., Boiko, V., Krendelev, S., Anisutina, D., & Sumaneev, A. Solution for secure private data storage in a cloud //Computer Science and Information Systems (FedCSIS), 2014 Federated Conference on. - IEEE, 2014. - С. 885-889.
6. Agrawal, R., Kiernan, J., Srikant, R., & Xu, Y. Order preserving encryption for numeric data //Proceedings of the 2004 ACM SIGMOD international conference on Management of data. - ACM, 2004. - С. 563-574.
7. Н. П. Варновский, А. В. Шокуров. Гомоморфное шифрование. Труды ИСП РАН, том 12, 2007 г. стр. 27-36
8. Barak B., Ong S. J., Vadhan S. Derandomization in cryptography //SIAM Journal on Computing. - 2007. - Т. 37. - №. 2. - С. 380-400.
9. Kipnis A., Hibshoosh E. Efficient Methods for Practical Fully Homomorphic Symmetric-key Encrypton, Randomization and Verification //IACR Cryptology ePrint Archive. - 2012. - №. 637.
10. Kipnis A., Hibshoosh E. Method and system for homomorphicly randomizing an input : заяв. пат. 14/417,184 США. - 2013. ().
11. Жиров А.О., Жирова О.В., Кренделев С.Ф. Безопасные облачные вычисления с помощью гомоморфной криптографии. Безопасность информационных технологий, 2013, Т. 1, С. 6-12.
12. R. L. Rivest, L. Adleman, M. L. Dertouzos. On data banks and privacy homomorphisms //Foundations of secure computation. -Т. 4. - №. 11. - 1978. pp. 169-180.
13. C. Gentry. Fully homomorphic encryption using ideal lattices //Proceedings of the 41st annual ACM symposium on Symposium on theory of computing-STOC'09. - ACM Press, 2009. pp. 169-169.
14. Hemenway B., Ostrovsky R. Building lossy trapdoor functions from lossy encryption //Advances in Cryptology-ASIACRYPT 2013. - Springer Berlin Heidelberg, 2013. - С. 241-260.
15. Goldreich O. Foundations of cryptography: volume 2, basic applications. - Cambridge university press, 2004.
Рецензия
Для цитирования:
Трепачева А.В. Дерандомизационная криптостойкость гомоморфного шифрования. Труды Института системного программирования РАН. 2015;27(6):381-394. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2015-27(6)-24
For citation:
Trepacheva A... Derandomization Security of Homomorphic Encryption. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2015;27(6):381-394. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2015-27(6)-24
Послать статью по эл. почте 