47、公开可审计的功能加密：概念、方案与技术解析

公开可审计的功能加密：概念、方案与技术解析

1. 引言

功能加密（FE）是一种强大的密码学原语，它突破了传统公钥加密方案“全有或全无”的解密能力限制。通过FE，解密者能够获取加密者数据的预定义函数输出。具体而言，加密者使用加密密钥ek对明文数据x进行加密，生成密文ct。解密者则借助密钥生成机构提供的特定函数f的功能私钥skf，来获取函数输出f(x)。并且，FE的安全性保证了解密者除了f(x)及其可推导信息外，无法得知关于x的其他内容。

自Boneh等人首次提出FE以来，相关研究层出不穷。这些研究涵盖了为特定功能（如内积、二次函数等）提供高效方案，以及对多输入、多加密者、多机构或动态参与者集合等场景下的FE定义进行扩展。

FE的选择性解密能力使其在多个现实应用中具有巨大潜力：
- 可检查的云存储 ：用户将文件（如图像）上传到云服务提供商时，为保护隐私，文件需加密。而云服务提供商若能在用户同意的情况下，从加密文件中推断出一些信息（如文件相关的统计信息或确保文件内容符合特定政策），则十分理想。使用FE生成密文并为云服务器提供适当的skf，可同时满足隐私和实用需求。
- 可审计的金融数据 ：金融领域的机构负责审查企业和组织的账目，以确保其符合法律和财务政策。FE能够实现这种细粒度的控制，而无需披露所有原始数据。
- 私有数据经纪 ：随着在线活动产生的数据量不断增加，“数据货币化”的概念应运而生。数据经纪公司收集大量数据，进行统计分析并将结果出售给有需求的买家。为保护原始数据的隐私，个人可使用FE方案，仅向经纪公司透露预定义的汇总统计信息。