24、隐私保护的聚合查询计算与验证

隐私保护的聚合查询计算与验证

在当今数字化时代，数据隐私和安全问题日益凸显。对于外包数据库的聚合查询，如何在保证计算结果正确的同时，保护数据的隐私性成为了关键。本文将介绍一种名为PDAS的隐私保护协议，它能有效解决这一问题。

1. PDAS协议的基本操作

PDAS协议主要涉及数据所有者、服务提供商和用户三方。其基本操作包括数据分发、查询和验证。

1.1 用户验证过程

用户在获取查询结果时，需要进行验证以确保结果的正确性。具体步骤如下：
1. 获取真实承诺值 ：用户从证明中获取承诺值，并使用数据所有者的公钥验证根哈希的签名，从而确认自己拥有真实的承诺值。
2. 计算承诺 ：用户利用值R以及公共参数g和h，计算相应的承诺$C_R(X) = g^Xh^R$。
3. 验证SUM计算结果 ：用户通过验证获得的SUM是否与各个承诺一致，来检查SUM的计算是否正确。若$\sum_{i\in S} c_i = C_R(X)$，则接受交付的答案。

1.2 协议的正确性

PDAS协议的正确性基于有限域F上多项式的加法性质。当数据所有者分发数据时，会为每个数据项$x_i$创建一个多项式$P_i$。每个服务提供商$SP_j$会得到曲线上的一个点$(j, P_i(j))$作为份额。当服务提供商收到对子集S的SUM查询$X_S = \sum_{i\in S} x_i$时，会返回其相关份额的总和$X_{Sj} = \sum_{i\in S} P_i(j)$。

考虑多项式$\hat{