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零知识证明在大数据共享平台隐私保护中的应用

目录

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1大数据时代的数据流通需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2数据共享中的隐私泄露风险．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.1零知识证明技术发展概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2.2数据安全保护技术演进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.3.1本文研究的主要目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.3.2本文的主要研究章节安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.4.1采用的研究方法论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

1.4.2技术实现路径概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

二、相关理论与技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.1零知识证明的核心概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.1.1零知识证明的定义与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.1.2零知识证明的三种典型知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.2零知识证明的类型与性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.2.1基于交互性的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.2.2基于可靠性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.3相关密码学基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

2.3.1数字签名技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

2.3.2惩罚性哈希函数简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

2.4大数据共享平台概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

2.4.1平台架构与功能概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

2.4.2平台在数据共享中的关键作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

三、基于零知识证明的隐私保护机制设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．60

3.1设计目标与原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.1.1兼顾验证性与必威体育官网网址性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.1.2确保计算与通信效率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.2典型零知识证明系统构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

3.2.1模型选择与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

3.2.2证明与验证流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

3.3针对大数据共享的隐私增强方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

3.3.1数据本地验证技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

3.3.2查询结果验证机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

3.4关键算法实现细节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84

3.4.1证明生成算法优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86

3.4.2证明验证算法优化．．．．