論文の概要: Breaking Free: Efficient Multi-Party Private Set Union Without Non-Collusion Assumptions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.07011v4
- Date: Sun, 8 Sep 2024 09:07:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-11 02:11:38.421377
- Title: Breaking Free: Efficient Multi-Party Private Set Union Without Non-Collusion Assumptions
- Title（参考訳）: 自由を破る:非協力的仮定なしで効率的な多人数のプライベート・セット・ユニオン
- Authors: Minglang Dong, Yu Chen, Cong Zhang, Yujie Bai,
- Abstract要約: マルチパーティ・プライベート・セット・ユニオン(MPSU)プロトコルにより、$m$$(m > 2)$パーティがそれぞれセットを保持し、集合のユニオンをまとめて計算することができる。
本稿では,標準半高次モデルにおいて,暗黙の転送と対称鍵技術に基づく最初のMPSUプロトコルを提案する。
当社のプロトコルでは,それぞれ220ドルのアイテムをセットした3つのパーティに対して,オンラインフェーズで4.4ドル秒しか必要としない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.030459935922802
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multi-party private set union (MPSU) protocol enables $m$ $(m > 2)$ parties, each holding a set, to collectively compute the union of their sets without revealing any additional information to other parties. There are two main categories of multi-party private set union (MPSU) protocols: The first category builds on public-key techniques, where existing works require a super-linear number of public-key operations, resulting in their poor practical efficiency. The second category builds on oblivious transfer and symmetric-key techniques. The only work in this category, proposed by Liu and Gao (ASIACRYPT 2023), features the best concrete performance among all existing protocols, but still has super-linear computation and communication. Moreover, it does not achieve the standard semi-honest security, as it inherently relies on a non-collusion assumption, which is unlikely to hold in practice. There remains two significant open problems so far: no MPSU protocol achieves semi-honest security based on oblivious transfer and symmetric-key techniques, and no MPSU protocol achieves both linear computation and linear communication complexity. In this work, we resolve both of them. - We propose the first MPSU protocol based on oblivious transfer and symmetric-key techniques in the standard semi-honest model. This protocol is $3.9-10.0 \times$ faster than Liu and Gao in the LAN setting. Concretely, our protocol requires only $4.4$ seconds in online phase for 3 parties with sets of $2^{20}$ items each. - We propose the first MPSU protocol achieving both linear computation and linear communication complexity, based on public-key operations. This protocol has the lowest overall communication costs and shows a factor of $3.0-36.5\times$ improvement in terms of overall communication compared to Liu and Gao.
- Abstract（参考訳）: マルチパーティ・プライベート・セット・ユニオン(MPSU)プロトコルでは、$m$$(m > 2)$パーティがそれぞれセットを持っていて、他のパーティに追加情報を公開することなく、セットのユニオンをまとめて計算することができる。
マルチパーティ・プライベート・セット・ユニオン(MPSU)プロトコルには2つの主要なカテゴリがある: 最初のカテゴリは公開鍵技術に基づいて構築される。
第2のカテゴリは、暗黙の移動と対称キー技術に基づいている。
Liu と Gao (ASIACRYPT 2023) によって提案されたこのカテゴリの唯一の成果は、既存のすべてのプロトコルの中で最高の具体的なパフォーマンスであるが、それでもなお超線形計算と通信を持っている。
さらに、本来は非衝突仮定に依存しており、実際には保持されないため、標準的な半正直なセキュリティは達成しない。
MPSUプロトコルは、暗黙の転送と対称キー技術に基づく半正直なセキュリティを達成せず、MPSUプロトコルは線形計算と線形通信の複雑さの両方を達成する。
この作業では、両方を解決します。
-本論文では,標準半高次モデルにおいて,暗黙の転送と対称鍵技術に基づく最初のMPSUプロトコルを提案する。
このプロトコルは、LAN設定において、LiuやGaoよりも3.9-10.0 \times$高速である。
具体的には、当社のプロトコルはオンラインフェーズで4.4ドル秒しか必要としない。
-公開鍵演算に基づく線形計算と線形通信の複雑さを両立させる最初のMPSUプロトコルを提案する。
このプロトコルは通信コストが低く、Liu や Gao と比較すると、通信コストが3.0-36.5 倍になる。
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