36、高效私密的三方发布/订阅协议解析

高效私密的三方发布/订阅协议解析

1. 理想发布协议概述

理想发布协议（Ideal - Publish）接收来自服务器 S 的数据项 m 和已知长度的 d 个主题序列 top1, …, topd。它会向 S 返回一个“ok”字符串，同时根据客户端 Ci 的兴趣和数据项主题，若谓词 pi 满足条件，则将数据项 m 发送给 Ci；向第三方 TP 返回谓词结构 psi 以及表示输入到 psi 的哪些 (h, j) 对满足“topic(h)=interest(j)”的位 bhj。

协议的效率通过多个指标衡量，包括协议的延迟（即顺序执行 Init、Subscribe、Publish 子协议所花费的时间，是安全参数 σ 等系统参数的函数）、通信复杂度（C、S 和 TP 在子协议执行过程中交换消息的长度，是 σ 等系统参数的函数）和轮次复杂度（交换消息的数量，同样是相关系统参数的函数）。设计目标是最小化所有这些效率指标，但主要关注发布延迟。

此外，协议还具备一些额外的安全属性，如使用 TLS 协议可实现参与者之间通信的保密性、消息发送者认证、消息接收者认证和通信完整性保护等。

2. 协议性质

存在一个发布/订阅协议满足以下性质：
1. 发布正确性：在安全参数 σ 下误差可忽略不计。
2. 隐私性：在无未证明假设的情况下，抵御破坏 S 的敌手 Adv；在无未证明假设的情况下，抵御破坏 C 的敌手 Adv；假设 F 是伪随机函数族且 (KG, E, D) 是安全的对称加密方案时，抵御破坏 TP 的敌手 Adv。

该协议在所有效率指标上都有良好表现，尤其是发布延迟，相关测试实验和结果将在后续介绍。