【摘 要】
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数据库验证场景是一类经典数据服务场景,其通过对数据库中的用户隐私数据进行验证,以完成信息确认、条件审核等证明任务。该场景以便捷性优势逐渐取代纸质保存、人工审查的传统验证场景,但由第三方数据库存储所带来的隐私泄露事件频发。为解决上述问题,研究者们提出一系列隐私保护新技术,使隐私数据能够在加密状态下支持特定声明类型(如成员证明、范围证明等)的零知识证明,然而支持通用声明类型的相关技术研究,目前仍处于空
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数据库验证场景是一类经典数据服务场景,其通过对数据库中的用户隐私数据进行验证,以完成信息确认、条件审核等证明任务。该场景以便捷性优势逐渐取代纸质保存、人工审查的传统验证场景,但由第三方数据库存储所带来的隐私泄露事件频发。为解决上述问题,研究者们提出一系列隐私保护新技术,使隐私数据能够在加密状态下支持特定声明类型(如成员证明、范围证明等)的零知识证明,然而支持通用声明类型的相关技术研究,目前仍处于空白状态。本文基于零知识数据库技术提出相关扩展概念,以填补上述隐私保护研究空白,为此本文进行了如下基础性研究:(1)针对通用数据库验证场景的相关需求,我们提出NP问题的零知识数据库概念(包含其基础结构、应用方式以及形式化定义)。NP问题的零知识数据库本质上是一类特殊的零知识数据库,由于需要支持通用声明类型的零知识证明,其相比后者有着更高的功能性/安全性需求。(2)基于特定非交互零知识证明方案以及实现思路,构造出首个NP问题的零知识数据库方案,并通过对该方案进行扩展,使其能够同时支持数据更新、更新合法性验证等额外功能。(3)通过结合非交互零知识证明、全同态承诺等密码学原语提出两类通用构造框架,为该技术相关方案的实现提供多种思路,并同时降低后续同类方案的构造/证明难度。本文针对通用数据库验证场景提出了相应隐私保护方案以及通用构造框架,并给出性质证明与效率分析。本文初步解决该场景下隐私保护问题,并旨在为后续高效方案提供一类实现思路。
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