論文の概要: Blockchain-based Privacy-Preserving Public Key Searchable Encryption with Strong Traceability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.16954v1
- Date: Thu, 28 Dec 2023 10:58:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 11:18:35.377790
- Title: Blockchain-based Privacy-Preserving Public Key Searchable Encryption with Strong Traceability
- Title（参考訳）: 強力なトレーサビリティを備えたブロックチェーンベースのプライバシ保護公開鍵検索暗号化
- Authors: Yue Han, Jinguang Han, Weizhi Meng, Jianchang Lai, Ge Wu,
- Abstract要約: 本稿では,強力なトレーサビリティ(BP3KSEST)方式によるブロックチェーンベースのプライバシ保護PKSEを提案する。
提案方式では,(1) 認証されたユーザによるトラップドア生成センタの認証,(2) 同一性やキーワードを公開せずにトラップドアの取得,(2) 信頼されたサードパーティ(TTP) による信頼度と検索したキーワードの追跡,(3) トラップドアクエリレコードの偽造,(4) トラップドアクエリレコードはブロックチェーンに格納されているため不変である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.866154405581012
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Public key searchable encryption (PKSE) scheme allows data users to search over encrypted data. To identify illegal users, many traceable PKSE schemes have been proposed. However, existing schemes cannot trace the keywords which illegal users searched and protect users' privacy simultaneously. In some practical applications, tracing both illegal users' identities and the keywords which they searched is quite important to against the abuse of data. It is a challenge to bind users' identities and keywords while protecting their privacy. Moreover, existing traceable PKSE schemes do not consider the unforgeability and immutability of trapdoor query records, which can lead to the occurrence of frame-up and denying. In this paper, to solve these problems, we propose a blockchain-based privacy-preserving PKSE with strong traceability (BP3KSEST) scheme. Our scheme provides the following features: (1) authorized users can authenticate to trapdoor generation center and obtain trapdoors without releasing their identities and keywords; (2) when data users misbehave in the system, the trusted third party (TTP) can trace both their identities and the keywords which they searched; (3) trapdoor query records are unforgeable; (4) trapdoor query records are immutable because records are stored in blockchain. Notably, this scheme is suitable to the scenarios where privacy must be considered, e.g., electronic health record (EHR). We formalize both the definition and security model of our BP3KSEST scheme, and present a concrete construction. Furthermore, the security of the proposed scheme is formally proven. Finally, the implementation and evaluation are conducted to analyze its efficiency.
- Abstract（参考訳）: 公開鍵検索暗号化(Public key searchable encryption, PKSE)は、データユーザーが暗号化されたデータを検索できるようにする方式である。
違法ユーザを特定するために、多くの追跡可能なPKSEスキームが提案されている。
しかし、既存のスキームでは、違法なユーザーが検索したキーワードを追跡できず、同時にユーザーのプライバシーを保護できない。
一部の実践的アプリケーションでは、不正なユーザの身元と検索したキーワードの両方をトレースすることが、データの不正使用を防ぐために非常に重要である。
プライバシーを保護しながら、ユーザのアイデンティティとキーワードを束縛することは難しい。
さらに、既存のトレーサブルなPKSEスキームは、トラップドアクエリレコードの不偽造性と不変性を考慮していないため、フレームアップや否定の発生につながる可能性がある。
本稿では,この問題を解決するために,強トレーサビリティ(BP3KSEST)を用いたブロックチェーンベースのプライバシ保護PKSEを提案する。
提案手法は,(1) 認証された利用者が,識別情報やキーワードを公開せずに,トラップドア生成センタに認証し,トラップドアを取得可能であること,(2) データ利用者がシステム内で誤動作した場合,信頼された第三者(TTP)は,検索したキーワードと同一性の両方を追跡可能であること,(3) トラップドアクエリレコードは偽造できないこと,(4) トラップドアクエリレコードはブロックチェーンに格納されているため不変である。
特に、このスキームは、例えば電子健康記録(EHR)など、プライバシを考慮すべきシナリオに適している。
BP3KSESTスキームの定義とセキュリティモデルの両方を形式化し、具体的な構成を示す。
さらに,提案手法の安全性が正式に証明されている。
最後に、その効率を解析するための実装と評価を行う。
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