مواجه شدن اشتراک مجموعه خصوصی با کلان داده (فناوری اطلاعات)

چکیده

پردازش داده های حجیم، چالش های جدیدی در طراحی پروتکل های حفظ حریم به وجود آورده است. چگونه نیازمندی های رو به رشد در سرعت و عملکرد را در برنامه های مدرن برآورده کنیم و چگونه وقتی اطلاعات حفاظت شده زیاد است مقیاس را به آرامی بالا ببریم. کارایی و مقیاس پذیری معیارهای مهمی برای پروتکل های حفظ حریم در عصر کلان داده ها شده اند. در این مقاله، ما یک پروتکل اشتراک مجموعه اختصاصی جدید ارائه می دهیم که نسبت به پروتکل های موجود بسیار کارا و مقیاس پذیر است. این پروتکل بر اساس روش جدیدی کار می کند که آن را «اشتراک بلوم فراموشکارانه» می نامیم. این روش پیچیدگی خطی دارد و عموماً بر اساس عملیات کلید مشترک کار می کند. همچنین مقیاس پذیری زیادی دارد زیرا اکثر عملیات به راحتی موازی سازی می شوند. پروتکل دو نسخه دارد: یک پروتکل اصلی و یک پروتکل بهبود یافته. امنیت این دو گزینه، تحلیل و در مدل نیمه معتمد و مدل بدخواه ثابت شده است. یک نمونه اولیه از پروتکل اصلی ساخته شده است. ما نتایج ارزیابی کارایی را گزارش داده و آن ها را با پروتکل های PSI سریع قبلی مقایسه می کنیم. پروتکل ما چندین برابر سریع تر از این دو پروتکل است. پروتکل ما برای محاسبه اشتراک مجموعه هایی با دو میلیون جزء، فقط به 41 ثانیه (امنیت 80 بیتی) و 339 ثانیه (امنیت 256 بیتی) یا سخت افزار متوسط در به صورت موازی نیاز دارد.

مقدمه

در بسیاری از کشورها، محافظت از حریم داده ها اختیاری نیست بلکه یک وظیفه قانونی است. قانون گذاری شامل قوانین حریم (US (HIPPA، COPPA، GLB، FRC و ...، رهنمودهای حفاظت از داده های اتحادیه اروپا و قوانین خاص حریم ملی است. این امر برای سازمان ها کمی دشوار است زیرا باید از داده ها حین استفاده و انتقال محافظت کنند. برای حل این معضل، راه حل های امنیتی بسیاری پیشنهاد شده است تا پردازش داده های حافظ حریم خصوصی را انجام دهد. با این حال، میزان داده های نیازمند پردازش و محافظت هر روز بیشتر می شود. برای مثال، نسل شناسان نیاز به جستجوی 3 میلیارد ژنوم شخصی دارند تا بتوانند مشکلات ژنتیکی که عامل دیابت و سرطان را پیدا کنند. متخصصان اپیدمیولوژی باید پایگاه داده های پزشکی زیادی را که حاوی میلیون ها مدارک بیماران هستند را بررسی کنند تا عوامل خطر بیماران را شناسایی کنند. فروشنده های آنلاین نیز باید هزاران تراکنش را با فعالیت های شبکه اجتماعی مشتریان به اشتراک بگذارند تا رضایت مشتری را افزایش دهند.