Vertraulichkeitswahrende rückverfolgbare funktionale Verschlüsselung für Inneres Produkt

Core Concepts

Jeder Nutzer kann anonym einen Geheimschlüssel vom Schlüsselgenerierungszentrum erhalten, ohne etwas über seine Identität preiszugeben. Der Rückverfolger kann die Identität des Schlüsselhalters zurückverfolgen, wenn erforderlich.

Abstract

Der Beitrag stellt ein neues Konzept der vertraulichkeitswahrenden rückverfolg-baren funktionalen Verschlüsselung für Inneres Produkt (PPTFE-IP) vor und gibt eine konkrete Konstruktion dafür.
Das Schema bietet folgende Funktionen:

Um Schlüsselteilung zu verhindern, ist der Schlüssel eines Nutzers an dessen Identität und einen Vektor gebunden.
Das Schlüsselgenerierungszentrum (KGC) und ein Nutzer führen ein sicheres Zwei-Parteien-Berechnungsprotokoll durch, um einen Schlüssel zu erzeugen, ohne dass das KGC etwas über die Identität des Nutzers erfährt.
Jeder Nutzer kann die Richtigkeit seines Schlüssels überprüfen.
Ein Nutzer kann das Innere Produkt der beiden in seinem Schlüssel und in einem Ciphertext eingebetteten Vektoren berechnen.
Nur der Rückverfolger kann die in einem Schlüssel eingebettete Identität zurückverfolgen.

Die Sicherheit des Schemas wird formal auf bekannte Komplexitätsannahmen reduziert, und die Implementierung wird durchgeführt, um seine Effizienz zu bewerten.

Stats

Jeder Nutzer kann anonym einen Geheimschlüssel vom Schlüsselgenerierungszentrum erhalten, ohne etwas über seine Identität preiszugeben.
Der Rückverfolger kann die Identität des Schlüsselhalters zurückverfolgen, wenn erforderlich.

Quotes

Unser Schema bietet die folgenden Funktionen:
(1) Um Schlüsselteilung zu verhindern, ist der Schlüssel eines Nutzers an dessen Identität und einen Vektor gebunden.
(2) Das Schlüsselgenerierungszentrum (KGC) und ein Nutzer führen ein sicheres Zwei-Parteien-Berechnungsprotokoll durch, um einen Schlüssel zu erzeugen, ohne dass das KGC etwas über die Identität des Nutzers erfährt.
(3) Jeder Nutzer kann die Richtigkeit seines Schlüssels überprüfen.
(4) Ein Nutzer kann das Innere Produkt der beiden in seinem Schlüssel und in einem Ciphertext eingebetteten Vektoren berechnen.
(5) Nur der Rückverfolger kann die in einem Schlüssel eingebettete Identität zurückverfolgen.

Key Insights Distilled From

Privacy-Preserving Traceable Functional Encryption for Inner Product

by Muyao Qiu,Ji... at arxiv.org 04-09-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.04861.pdf

Deeper Inquiries

Wie könnte man das vorgestellte Schema auf andere Funktionen als das Innere Produkt erweitern

Um das vorgestellte Schema auf andere Funktionen als das Innere Produkt zu erweitern, könnte man verschiedene Ansätze verfolgen. Eine Möglichkeit wäre die Anpassung der Verschlüsselung und Entschlüsselungsalgorithmen, um die Berechnung anderer Funktionen zu ermöglichen. Zum Beispiel könnte man das Schema so modifizieren, dass es die Berechnung von Summen, Produkten oder anderen mathematischen Operationen ermöglicht. Dies würde eine Erweiterung der Funktionalität des Schemas auf verschiedene Arten von Berechnungen ermöglichen. Darüber hinaus könnte man auch die Tracing-Algorithmen anpassen, um die Rückverfolgung von Schlüsseln bei der Verwendung anderer Funktionen zu ermöglichen.

Welche Gegenargumente gibt es gegen den Ansatz der Schlüsselrückverfolgung

Gegen den Ansatz der Schlüsselrückverfolgung gibt es einige Gegenargumente, die berücksichtigt werden sollten. Ein Hauptargument ist die potenzielle Verletzung der Privatsphäre der Benutzer. Durch die Möglichkeit, Schlüssel zurückzuverfolgen, könnten Benutzer sich in ihrer Anonymität bedroht fühlen und Bedenken hinsichtlich des Schutzes ihrer Identität haben. Darüber hinaus könnte die Rückverfolgung von Schlüsseln auch das Vertrauen der Benutzer in das System beeinträchtigen, da sie möglicherweise das Gefühl haben, überwacht oder kontrolliert zu werden. Ein weiteres Gegenargument ist die Möglichkeit von Missbrauch oder Fehlinterpretation der Rückverfolgungsfunktion, was zu falschen Anschuldigungen oder unangemessenen Eingriffen führen könnte.

Wie könnte man die Ideen des Schemas auf andere Anwendungsgebiete jenseits der funktionalen Verschlüsselung übertragen

Um die Ideen des vorgestellten Schemas auf andere Anwendungsgebiete jenseits der funktionalen Verschlüsselung zu übertragen, könnte man verschiedene Ansätze verfolgen. Eine Möglichkeit wäre die Anpassung des Schemas für den Einsatz in anderen kryptografischen Protokollen oder Sicherheitsmechanismen. Zum Beispiel könnte das Konzept der Schlüsselrückverfolgung auf andere Bereiche wie die Zugriffskontrolle, die digitale Signatur oder die sichere Datenübertragung angewendet werden. Darüber hinaus könnten die Prinzipien des Schemas auf andere Technologien wie Blockchain, IoT-Sicherheit oder Cloud-Sicherheit angewendet werden, um die Privatsphäre, Sicherheit und Rückverfolgbarkeit in verschiedenen Kontexten zu verbessern.