論文の概要: Weak Private Information Retrieval for Graph-based Storage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21014v1
- Date: Thu, 23 Jul 2026 07:55:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-24 18:26:25.314285
- Title: Weak Private Information Retrieval for Graph-based Storage
- Title（参考訳）: グラフストレージのための弱私的情報検索
- Abstract要約: グラフベースのストレージシステム上のプライベート情報検索(G-PIR)は、クエリ応答プロトコルを介して所望のファイルを検索しようとするクライアントを含む。
本稿では、任意のグラフに対するG-WPIRスキームを提案し、レートとプライバシのトレードオフを識別する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.425341633647624
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A distributed storage system with graph-based replication consists of a collection of databases and the files they contain. The databases (or servers) are represented as the vertices of a graph, while each file is stored in a distinct pair of servers and is represented by an edge of this graph. Private information retrieval (G-PIR) on such a graph-based storage system involves a client which seeks to retrieve a desired file via a query-response protocol, without leaking the identity of the desired file index to any database. The goal of G-PIR is to maximize the rate (reciprocal of the total normalized download) under the privacy constraint. Prior work on G-PIR has involved perfect information-theoretic privacy (i.e., null leakage). However, if the privacy constraint is relaxed, then PIR protocols could be designed that have even higher rates. We term such protocols as Graph-based Weak Private Information Retrieval (G-WPIR) protocols and initiate their formal study in this work. We propose a G-WPIR scheme for arbitrary graphs, and identify the trade-offs it achieves between rate and privacy, under two well known leakage metrics: mutual information leakage and maximal leakage. Our protocol employs minimal subpacketization (representing a file-size constraint) and employs a simple probabilistic query realization to obtain the smooth trade-off. We extend this protocol with some modifications to two special classes of graphs, the complete graphs and the complete bipartite graphs, and identify the corresponding rate-privacy trade-offs achieved.
- Abstract（参考訳）: グラフベースのレプリケーションを備えた分散ストレージシステムは、データベースとそれらが格納するファイルのコレクションで構成されている。
データベース(またはサーバ)はグラフの頂点として表現され、各ファイルは異なる一対のサーバに格納され、グラフのエッジで表現される。
このようなグラフベースのストレージシステム上のプライベート情報検索(G-PIR)は、任意のデータベースに所望のファイルインデックスのIDをリークすることなく、クエリ応答プロトコルを介して所望のファイルを検索しようとするクライアントを含む。
G-PIRの目標は、プライバシー制約の下でのレート(全正規化ダウンロードの相反)を最大化することである。
G-PIRの以前の研究には、完全な情報理論のプライバシー(すなわちnullリーク)が含まれていた。
しかし、プライバシー制約が緩和された場合、より高いレートでPIRプロトコルを設計することができる。
本稿では,グラフベースのWeak Private Information Retrieval (G-WPIR)プロトコルを記述し,その公式な研究を開始する。
本稿では、任意のグラフに対するG-WPIRスキームを提案し、相互情報漏洩と最大リークという2つの既知のリーク指標に基づいて、レートとプライバシの間のトレードオフを識別する。
本プロトコルでは,最小限のサブパッケージ化(ファイルサイズ制約の表現)と,スムーズなトレードオフを得るための単純な確率的クエリ実現を用いる。
このプロトコルは、完全なグラフと完全な二部グラフという2つの特別なグラフのクラスにいくつかの修正を加えて拡張し、達成されたレートプライバシトレードオフを識別する。
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