論文の概要: Post-Quantum Secure Aggregation via Code-Based Homomorphic Encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.13031v1
• Date: Mon, 19 Jan 2026 13:14:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-21 22:47:22.908059
• Title: Post-Quantum Secure Aggregation via Code-Based Homomorphic Encryption
• Title（参考訳）: コードに基づく同型暗号化による量子後セキュアアグリゲーション
• Authors: Sebastian Bitzer, Maximilian Egger, Mumin Liu, Antonia Wachter-Zeh,
• Abstract要約: キーおよびメッセージ付加型同型暗号に基づくセキュアアグリゲーションのためのコードベースの代替手段を提案する。 我々の建設には秘密の共有によって実現された委員会ベースの復号機が使われている。 提案手法は,情報理論的にセキュアなアグリゲーションプロトコルよりも優れた性能を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.264286608481296
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Secure aggregation enables aggregation of inputs from multiple parties without revealing individual contributions to the server or other clients. Existing post-quantum approaches based on homomorphic encryption offer practical efficiency but predominantly rely on lattice-based hardness assumptions. We present a code-based alternative for secure aggregation by instantiating a general framework based on key- and message-additive homomorphic encryption under the Learning Parity with Noise (LPN) assumption. Our construction employs a committee-based decryptor realized via secret sharing and incorporates a Chinese Remainder Theorem (CRT)-based optimization to reduce the communication costs of LPN-based instantiations. We analyze the security of the proposed scheme under a new Hint-LPN assumption and show that it is equivalent to standard LPN for suitable parameters. Finally, we evaluate performance and identify regimes in which our approach outperforms information-theoretically secure aggregation protocols.
• Abstract（参考訳）: セキュアアグリゲーションは、サーバや他のクライアントへの個々のコントリビューションを明らかにすることなく、複数のパーティからのインプットのアグリゲーションを可能にする。 正則暗号に基づく既存の量子後アプローチは、実際的な効率性を提供するが、格子ベースの硬さの仮定に大きく依存する。 本稿では,Learning Parity with Noise (LPN) 仮定の下で,キーおよびメッセージ付加型同型暗号化に基づく汎用フレームワークをインスタンス化することにより,セキュアアグリゲーションのためのコードベースの代替手段を提案する。 提案手法では,秘密共有によって実現されたコミッショナーベースの復号器を用いて,LPNベースのインスタンス化の通信コストを削減するために,中国リマインダー理論(CRT)ベースの最適化を取り入れている。 提案手法の安全性を新しいHint-LPN仮定で解析し、適切なパラメータに対して標準LPNと等価であることを示す。 最後に,提案手法が情報理論的にセキュアなアグリゲーションプロトコルを上回る性能評価とアグリゲーションの同定を行う。

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