并发系统差分隐私的形式化验证

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhhq516686
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着互联网的广泛使用,保护敏感和机密信息的系统的正确性验证日渐成为一个重要的问题。许多保护机密信息的协议使用到了随机机制,用于混淆秘密信息和公开信息之间的联系。典型的例子有密码学家就餐协议,匿名通信协议Crowds、洋葱路由Onion Routing、 Tor协议和Freenet等等。这些协议的另外一个共同点是在其网络活动中往往存在多个实体,它们之间的交互呈现并发行为。概率行为和非确定性行为的同时存在使得并发系统安全问题的验证变得十分复杂。  本文致力于研究验证概率并发系统差分隐私性质的新技术。差分隐私是来源于统计数据库安全领域的隐私保护概念,如今也被广泛运用于其他多种计算模型中。本文使用差分隐私概念作为并发系统隐私保护程度的衡量标准。  论文的第一部分运用基于Milner的CCS的概率进程代数对并发系统的差分隐私性质进行模块化分析。我们证明了非确定性选择算子、概率选择算子、限制算子和一个受限的并发组合算子是安全的,即,使用这些算子进行组合不会损害整个系统的隐私等级。我们运用模块化分析方法证明了扩展的Crowds匿名通信协议的一个隐私保持性质。  论文的第二部分考虑应用互模拟技术-并发理论领域最核心的技术之一-刻画差分隐私行为。我们借用起先运用于基于动作花费的互模拟的分摊思想,提出了分摊概率互模拟。在此之上构造的状态度量可验证差分隐私性质,且改进了Tschantz等人提出的基于状态上的层级关系族的方法。我们运用状态度量方法给出了带硬币偏差的密码学家就餐协议的差分隐私值的上界。  论文的第三部分进一步探讨用状态度量衡量概率系统相似程度的问题。我们试图找到一个状态度量,其上距离为0的状态对完整地刻画了互模拟。我们研究Kantorovich距离并提出了一个重要的概念:一个基于Kantorovich距离的比率变形的状态度量。它满足了前述要求,且存在可通过迭代方式计算的不动点表示,同时,它给出了差分隐私标准要求的路径概率分布间距离的一个上界。  论文最后一部分的重心转移到证明系统的构造-并发系统性质证明方法中重要的公理化方法-上来。我们给出了分摊概率互模拟以及分摊观察同余的可靠且完备的证明系统。这两个证明系统使得我们能够仅通过语法层面的操作推导(可观察的)差分隐私行为。
其他文献
现今互联网正日益高速发展,当前的网络架构逐渐遇到发展瓶颈。尤其是随着网络虚拟化、云计算的大规模兴起,现存的网络设备及相关协议正成为阻碍其发展的因素。由于网络流量达
该文主要讨论工商行政管理中的信息技术应用,重点研究了计算机网络的全省架构、数据库系统的总体架构和业务应用软件系统的设计方案.在网络架构中主要讨论了建立覆盖省、市、
ARM是32位嵌入式RISC微处理器,目前占据低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位.虚拟机是用软件实现的机器.ARM虚拟机则是ARM微处理器的软件实现,其主要功能
该论文的主题是短信息点播管理服务器的设计与实现.该论文先介绍了短信息服务以及短信息点播服务的发展,提出了对短信息点播服务进行管理的必要性,进而引出短信息点播管理服
目前在Internet网络给人们带来极大方便的同时,人们已不再满足于从Internet上查询一般的信息,更需要从专业信息系统中获取全面、准确、及时的信息.这时就要考虑到Internet上
论文中的重点工作包括:①如何根据新图比例尺确定原图各地物要素的数量选取指标是实现无级比例尺数据处理的基础和关键.在开方根模型和等比数列模型的基础上,根据中国常见比
数据挖掘是数据库系统和新的数据库应用的一个学科前沿.属性约简则是数据挖掘预处理中非常重要的一步,它大量压缩了信息系统的大小,有效提高了规则发现的准确性和效率.属性约
随着数据库技术的发展和应用,社会各部门积累了大量的数据,而且这些数据每一天都在增加。数据挖掘是发现这些数据背后隐藏的知识的有效手段,但是,如果在数据库更新之后都要对全部
该文主要包括如下几个方面:提出了基于BDI框架的多智能体竞争与合作体系,将竞争思想引入智能体的内部思维状态中.此外,讨论了在整个体系中适合于分布式多机器人系统的分组通
该文对基于军事地理信息系统(MGIS)、军用地图处理的空间数据分析和数据挖掘技术进行了研究和探索,详细介绍了基于空间数据分析和数据挖掘的炮兵阵地分析系统的模型、系统结