論文の概要: Oblivious Monitoring for Discrete-Time STL via Fully Homomorphic Encryption
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16767v3
- Date: Fri, 18 Oct 2024 12:39:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-21 14:21:43.440538
- Title: Oblivious Monitoring for Discrete-Time STL via Fully Homomorphic Encryption
- Title（参考訳）: 完全同型暗号化による離散時間STLの異常モニタリング
- Authors: Masaki Waga, Kotaro Matsuoka, Takashi Suwa, Naoki Matsumoto, Ryotaro Banno, Song Bian, Kohei Suenaga,
- Abstract要約: 本稿では,サーバから算術データを隠蔽するオンラインモニタリングプロトコルを提案する。
このプロトコルは、例えば、距離、速度などを組み合わせた安全測定を計算できるように、暗号化された値上での操作を可能にする。
本プロトコルは,信号時間論理(STL)に対する離散時間実数値信号のオンラインモニタリングを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4764840969876722
- License:
- Abstract: When monitoring a cyber-physical system (CPS) from a remote server, keeping the monitored data secret is crucial, particularly when they contain sensitive information, e.g., biological or location data. Recently, Banno et al. (CAV'22) proposed a protocol for online LTL monitoring that keeps data concealed from the server using Fully Homomorphic Encryption (FHE). We build on this protocol to allow arithmetic operations over encrypted values, e.g., to compute a safety measurement combining distance, velocity, and so forth. Overall, our protocol enables oblivious online monitoring of discrete-time real-valued signals against signal temporal logic (STL) formulas. Our protocol combines two FHE schemes, CKKS and TFHE, leveraging their respective strengths. We employ CKKS to evaluate arithmetic predicates in STL formulas while utilizing TFHE to process them using a DFA derived from the STL formula. We conducted case studies on monitoring blood glucose levels and vehicles' behavior against the Responsibility-Sensitive Safety (RSS) rules. Our results suggest the practical relevance of our protocol.
- Abstract（参考訳）: リモートサーバからサイバー物理システム(CPS)を監視する場合、特に生体や位置情報などの機密情報を含む場合、監視されたデータを秘密にしておくことが重要である。
最近、Banno et al (CAV'22)は、完全同型暗号化(FHE)を使用してサーバからデータを隠蔽するオンラインLTL監視プロトコルを提案した。
このプロトコルは,例えば,距離や速度などを組み合わせた安全性測定を行うために,暗号化された値上での算術演算を可能にする。
本プロトコルは,信号時間論理(STL)に対する離散時間実数値信号のオンラインモニタリングを可能にする。
提案プロトコルは, CKKSとTFHEの2つのFHEスキームを組み合わせて, それぞれの強度を利用する。
我々は CKKS を用いて、STL 式から派生した DFA を用いて TFHE を用いて計算を行い、STL 式における算術述語の評価を行う。
責任・敏感性安全(RSS)ルールに対する血糖値と車両の行動のモニタリングについて事例研究を行った。
その結果,プロトコルの実践的妥当性が示唆された。
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