全同态加密在云平台上的计算

《全同态加密在云平台上的计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TP309 学校代码10590 UDC004 密级公开深圳大学硕士学位论文全同态加密在云平台上的计算易明学位类别工程硕士专业学位专业名称计算机技术学院（系、所）计算机与软件学院指导教师喻建平教授深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《全同态加密在云平台上的计算》是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名

2、：日期：年月日全同态加密在云平台上的计算摘要全同态加密指的是，首先对明文进行加密，然后对密文进行任意操作，解密后等于对明文做同样操作的结果。2009年，全同态加密取得突破进展，Gentry基于理想格构造了全同态加密方案，且伴随着云计算的发展，全同态加密可对密文进行任意操作的优势逐渐体现出来。将全同态加密后的数据存储到云平台上，并对其进行计算，这需要开源云平台的支撑。Openstack是一个开源的云计算管理平台项目，旨在为公有云和私有云的建设和管理提供软件。它是IaaS（基础设施即服务）组件，能让任何人自行建立和提供云端运算服务。本文将围绕全同态加

3、密在云平台上的计算展开研究，具体工作如下：1）调研云计算虚拟化技术与开源云平台，选择合适的云平台搭建工具Openstack，然后基于Openstack搭建一个私有云计算平台。首先进行环境部署，包括网络配置、NTP、Openstack核心包、数据库和消息队列等。再进行服务配置，包括认证服务Keystone、镜像服务Glance、存储服务Cinder、计算服务Nova、网络服务Neutron和Web服务Horizon等重要组件。2）研究典型的基于整数的全同态加密方案，包括DGHV方案、BDGHV方案、Cheon 方案以及改进后的BDGHV方案，分析以

4、上方案的实现过程与构造机制，进一步对比分析了它们各自在性能上存在的优劣势。最后，选取改进后的BDGHV方案作为本文的实验方案。在Ubuntu操作系统下，基于GMP开源数学运算库和Crypto++密码类库，采用C++语言实现了该改进后的BDGHV方案。3）将改进后的BDGHV方案部署到所搭建的开源云平台上，过程可描述为：用户上传两个加密后的密文到云端，云服务器将密文数据存储到Openstack的数据库中；根据用户的计算需求云服务器直接对密文进行计算，并将计算果存储到数据库中以供用户提取；用户通过数据库操作语言检索到该密文，该密文的解密结果对应于用户

5、对明文数据的相应计算。关键词：云计算；虚拟化技术；Openstack；全同态加密ITheCalculationofFullyHomomorphicEncryptiononCloudPlatformAbstractFully Homomorphic Encryption (FHE) system means that the plaintext is encrypted into ciphertext, and it allows to be carried out by arbitrary operations to get another ci

6、phertext and the result of the new ciphertext is equal to the result that operating on plaintext directly. In 2009, great progress was obtained on FHE, Gentry realized a FHE scheme on the basis of ideal lattices. With the continuous development of cloud computing, the advanta

7、ge of FHE that the ciphertext can be arbitrary carried out becomes manifest. It requires the support of an open source cloud platform to store the ciphertext encrypted by FHE on cloud platform and calculate it. Openstack is an open source project about cloud computing managem

8、ent platform, aimed at providing software for the construction and m