基于隐私计算的网络会议数字评选系统设计方案

doi:10.11772/j.issn.1001-9081.2022010025

《计算机应用》唯一官方网站 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (2): 450-457.DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2022010025

所属专题：网络空间安全

基于隐私计算的网络会议数字评选系统设计方案

王腾腾¹^,², 崔喆¹^,²(), 唐聃³

^1.中国科学院成都计算机应用研究所，成都 610041
^2.中国科学院大学计算机科学与技术学院，北京 100049
^3.成都信息工程大学软件工程学院，成都 610225

收稿日期:2022-01-10 修回日期:2022-03-04 接受日期:2022-03-11 发布日期:2022-03-22 出版日期:2023-02-10
通讯作者: 崔喆
作者简介:王腾腾（1996—），女，山东德州人，硕士研究生，主要研究方向：秘密分享、安全多方计算
唐聃（1982—），男，四川绵阳人，教授，博士，CCF会员，主要研究方向：编码理论、秘密分享。
基金资助:
四川省重大科技专项(2019ZDZX0005)

Design scheme of digital review system for online conference based on privacy computing

Tengteng WANG¹^,², Zhe CUI¹^,²(), Dan TANG³

^1.Chengdu Institute of Computer Application，Chinese Academy of Sciences，Chengdu Sichuan 610041，China
^2.School of Computer Science and Technology，University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
^3.School of Software Engineering，Chengdu University of Information Technology，Chengdu Sichuan 610225，China

Received:2022-01-10 Revised:2022-03-04 Accepted:2022-03-11 Online:2022-03-22 Published:2023-02-10
Contact: Zhe CUI
About author:WANG Tengteng， born in 1996， M. S. candidate. Her research interests include secret sharing， secure multi-party computation.
TANG Dan， born in 1982， Ph. D.， professor. His research interests include coding theory， secret sharing.
Supported by:
Major Science and Technology Program of Sichuan Province(2019ZDZX0005)

摘要/Abstract

摘要：

针对目前网络会议数字评选系统无法做到既保证评审人意见的隐私性又获得安全可信的结果的问题，提出一种基于隐私计算的网络会议数字评选系统设计方案。首先，通过里所（RS）码的编码矩阵对评审数据进行秘密分享以得到秘密份额，并将每一方评审数据的哈希值作为存根交由主办方存档以防止抵赖；然后，通过编码矩阵之单调扩张矩阵对秘密份额进行协同计算以得出计票结果；最后，通过校验矩阵检查多方协同计算过程中是否有秘密份额的分享错误或篡改行为存在。理论分析与仿真实验表明，所提方案可在中小规模的网络会议数字评选系统中实现隐私计算功能。

关键词: 网络会议, 数字评选系统, 隐私计算, 编码矩阵, 单调扩张矩阵, 校验矩阵

Abstract:

Focused on the issue that the current online conference digital review system cannot ensure the privacy of reviewers’ opinions and obtain safe and reliable results at the same time， a privacy computing based design scheme of digital review system for online conference was proposed. Firstly， the review data were shared secretly through the encoding matrix of Reed-Solomon （RS） code to obtain secret shares， and the hash code of each party’s review data was submitted to the organizer as a stub to prevent denial. Secondly， the secret shares were cooperatively computed by the monotone expansion matrix， one encoding matrix， to obtain the voting results. Finally， the parity check matrix was used to check whether there was a sharing error or tampering behavior of the secret shares in the process of multi-party cooperative computing. Theoretical analysis and simulation show that the proposed scheme can realize the privacy computing function in the digital review system for small- and medium-sized online conferences.

Key words: online conference, digital review system, privacy computing, encoding matrix, monotone expansion matrix, parity check matrix

中图分类号:

TP309.2

王腾腾, 崔喆, 唐聃. 基于隐私计算的网络会议数字评选系统设计方案[J]. 计算机应用, 2023, 43(2): 450-457.

Tengteng WANG, Zhe CUI, Dan TANG. Design scheme of digital review system for online conference based on privacy computing[J]. Journal of Computer Applications, 2023, 43(2): 450-457.

图/表 7

图1 编码过程

Fig. 1 Encoding process

图2 译码过程

Fig. 2 Decoding process

图3 系统结构

Fig. 3 System structure

表1 协议中的符号含义

Tab. 1 Meanings of symbols in protocol

符号	含义
h（）	单向哈希函数
n	评审人数
k	门限参数
P_i	评审人i
u	项目评分项数
E_key （）	以key为密钥的加密函数
D_key （）	以key为密钥的解密函数
sig_A（m）	A对消息m的数字签名
ver_A（m， y）	A对签名y进行验签
ID_i	评审人i的身份标识
v_i	P_i 对项目的打分向量
V_i	P_i 对项目的综合评分
A_ij	第i个评审人的第j个秘密份额

图4 评审流程

Fig. 4 Review flow

图5 验证过程

Fig. 5 Verification process

图6 不同评审人数量下的方案各阶段耗时

Fig. 6 Time consumption of each stage in scheme with different numbers of reviewers

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