論文の概要: Practical Privacy-Preserving Identity Verification using Third-Party Cloud Services and FHE (Role of Data Encoding in Circuit Depth Management)
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.08002v2
- Date: Fri, 27 Sep 2024 23:38:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-08 07:29:14.285806
- Title: Practical Privacy-Preserving Identity Verification using Third-Party Cloud Services and FHE (Role of Data Encoding in Circuit Depth Management)
- Title（参考訳）: サードパーティクラウドサービスとFHE(回路深度管理におけるデータエンコーディングの回転)を用いた実用的プライバシ保護アイデンティティ検証
- Authors: Deep Inder Mohan, Srinivas Vivek,
- Abstract要約: 政府は、国のデジタルID認証システムをサードパーティのクラウドサービスにアウトソースしようとしている。
これにより、ユーザの個人情報のプライバシーに関する懸念が高まる。
本稿では、サードパーティのクラウドサービスがIDデータを暗号化して処理するID検証プロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: National digital identity verification systems have played a critical role in the effective distribution of goods and services, particularly, in developing countries. Due to the cost involved in deploying and maintaining such systems, combined with a lack of in-house technical expertise, governments seek to outsource this service to third-party cloud service providers to the extent possible. This leads to increased concerns regarding the privacy of users' personal data. In this work, we propose a practical privacy-preserving digital identity (ID) verification protocol where the third-party cloud services process the identity data encrypted using a (single-key) Fully Homomorphic Encryption (FHE) scheme such as BFV. Though the role of a trusted entity such as government is not completely eliminated, our protocol does significantly reduces the computation load on such parties. A challenge in implementing a privacy-preserving ID verification protocol using FHE is to support various types of queries such as exact and/or fuzzy demographic and biometric matches including secure age comparisons. From a cryptographic engineering perspective, our main technical contribution is a user data encoding scheme that encodes demographic and biometric user data in only two BFV ciphertexts and yet facilitates us to outsource various types of ID verification queries to a third-party cloud. Our encoding scheme also ensures that the only computation done by the trusted entity is a query-agnostic "extended" decryption. This is in stark contrast with recent works that outsource all the non-arithmetic operations to a trusted server. We implement our protocol using the Microsoft SEAL FHE library and demonstrate its practicality.
- Abstract（参考訳）: 国家デジタルID認証システムは、特に発展途上国において、商品やサービスの効果的な流通において重要な役割を担っている。
このようなシステムのデプロイとメンテナンスに要するコストと、社内の技術的専門知識の欠如が相まって、政府はこのサービスを可能な限りサードパーティのクラウドサービスプロバイダにアウトソースしようとしている。
これにより、ユーザの個人情報のプライバシーに関する懸念が高まる。
本研究では,サードパーティのクラウドサービスが,BFVなどのFHE方式を用いて暗号化されたIDデータを処理する,実用的なプライバシ保護デジタルID(ID)検証プロトコルを提案する。
政府のような信頼できる組織の役割は完全には排除されていないが、我々のプロトコルはそのような関係者の計算負荷を大幅に削減する。
FHEを用いたプライバシー保護ID認証プロトコルを実装する上での課題は、正確なおよび/またはファジィな人口統計や、安全な年齢比較を含む生体認証マッチングなど、さまざまなタイプのクエリをサポートすることである。
暗号工学の観点からは、我々の主な技術的貢献は、人口統計学的および生体的ユーザーデータを2つのBFV暗号文にエンコードするユーザーデータ符号化方式であり、また、様々な種類のID検証クエリをサードパーティのクラウドにアウトソースするのに役立つ。
私たちの符号化方式は、信頼できるエンティティによって実行される唯一の計算が、クエリ非依存の"拡張"復号化であることも保証します。
これは、信頼されたサーバに非論理的操作をアウトソースする最近の作業とは対照的である。
我々は,Microsoft SEAL FHEライブラリを用いてプロトコルを実装し,その実用性を実証する。
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