60、隐私保护的上下文感知发布 - 订阅系统

隐私保护的上下文感知发布 - 订阅系统

1. 引言

发布 - 订阅（pub/sub）范式是一种在多个感兴趣的各方之间以解耦和异步方式传播信息的知名方法。消息生产者将消息提交给代理网络，该网络将消息路由到感兴趣的订阅者。基于内容的pub/sub系统允许订阅者根据消息内容表达他们的兴趣，常见的是使用属性 - 值（att/val）对来描述内容，并将订阅过滤器表示为这些属性上的逻辑表达式。

上下文敏感的消息传播在pub/sub内容传播的基础上考虑了订阅者的上下文。然而，现有的基于上下文的pub/sub方法存在一个重大缺点，即它们不能保证隐私。在这些系统中，代理以明文形式接收订阅，从而了解订阅者的上下文。为了保证隐私，我们提出了一种构建隐私保护的基于上下文的pub/sub系统的方法。

2. 背景知识

2.1 Paillier同态加密系统

Paillier同态加密系统是基于“复合剩余假设（CRA）”的公钥加密系统。其工作原理如下：
- 密钥生成 ：
- 设 (n = pq)，其中 (p) 和 (q) 是两个大素数。
- 设 (\lambda = lcm(p - 1, q - 1))，即 (p - 1) 和 (q - 1) 的最小公倍数。
- 随机选择一个基数 (g \in Z/(n^2)^{\times})，使得 (g_p) 的阶是 (n) 的倍数。通过随机选择 (g_p \in Z/(n^2)^{\times})，然后验证 (gcd(L(g_p^{\lambda} \mod n^2), n) = 1) 来找到 (g_p)，其中 (L(u) = (u - 1)/n)，