Engineering secure two-party computation protocols
- Secure Function Evaluation (SFE) allows two mutually mistrusting parties to compute an arbitrary function on their inputs without revealing any information beyond the result. We give advances in the design, optimization and application of efficient SFE. We optimize SFE protocols by reducing the size of Boolean circuits with cheap XOR gates and give efficient circuits for standard functionalities. Secure hardware reduces the communication of SFE protocols and allows to evaluate arbitrary functions in a side-channel resistant way. Efficient SFE protocols can be modularly modeled as sequence of operations on encrypted data; TASTY (Tool for Automating Secure Two-partY computations) allows to describe, automatically generate, and execute them. As applictaions we improve protocols for secure auctions and face recognition, and give a hardware-assisted protocol to securely outsource data and arbitrary computations to an untrusted (cloud) provider.
- Sichere Funktionsauswertung (SFE) erlaubt zwei sich misstrauenden Parteien eine beliebige Funktion auf ihren Eingaben zu berechnen, ohne Informationen über das Ergebnis hinaus preiszugeben. Wir zeigen Fortschritte im Entwurf, Optimierung und Anwendungen effizienter SFE. Wir optimieren SFE Protokolle durch Reduktion der Größe von booleschen Schaltkreisen mit kostengünstigen XOR Gattern und geben effiziente Schaltkreise für Standardfunktionalitäten. Sichere Hardware reduziert die Kommunikation von SFE Protokolle und kann beliebige Funktionen seitenkanalresistent auswerten. Effiziente SFE Protokolle können modular als Operationen auf verschlüsselten Daten modelliert und mit TASTY (Tool for Automating Secure Two-partY computations) beschrieben, automatisch generiert und ausgeführt werden. Als Anwendungen verbessern wir Protokolle für sichere Auktionen, Gesichtser-kennung und hardwaregestütztes Auslagern von Daten und beliebigen Berechnungen an einen nicht vertrauenswürdigen (Cloud-)Anbieter.
Author: | Thomas SchneiderORCiDGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-31136 |
Subtitle (English): | advances in design, optimization, and applications of efficient secure function evaluation |
Referee: | Ahmad-Reza SadeghiGND, Benny PinkasORCiDGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2011/07/07 |
Date of first Publication: | 2011/07/07 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
Date of final exam: | 2011/02/09 |
Creating Corporation: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
GND-Keyword: | Informatik; Sicherheit; Kryptologie; Protokoll; Optimierung |
Dewey Decimal Classification: | Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft / Informatik |
faculties: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |