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基于生成对抗网络(GAN)抗多重攻击者的不经意传输(OT)协议AdvOT:安全通信新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Neurocomputing 6.5
编辑推荐:
本文创新性地提出AdvOT协议,将生成对抗网络(GAN)的对抗学习机制与不经意传输(OT)协议相结合,通过端到端对抗训练使神经网络自主学得加密技术,摆脱了传统OT协议对复杂加密算法的依赖。该协议采用CKKS全同态加密提升密钥分发效率,并设计多重攻击网络(CPA、CCA等)增强模型安全性,实验显示接收方解密准确率近100%,攻击者错误率约50%,为隐私保护通信提供了新范式。
亮点(Highlight)
我们提出AdvOT——一种基于对抗网络、抵御多重攻击者的新型OT协议。通过将对抗机制与OT结合,并用神经网络替代特定加密算法,建立了OT协议的全新方案。
在AdvOT协议的ROT阶段采用CKKS同态加密算法提升计算速度。CKKS全同态加密算法支持浮点运算,允许一定范围的精度误差和近似计算,显著提升效率。
在AdvOT协议的信息传输阶段,我们使用神经网络完成加密信息传输。这些神经网络通过端到端对抗训练学习加密形式,无需预先学习特定算法。
针对AdvOT协议的信息传输阶段,我们提出抗多重攻击者的对抗网络加密方案。设计了模拟暴力破解、选择明文攻击(CPA)和选择密文攻击(CCA)的攻击网络。当攻击网络威胁更大时,模型更可能学得更安全的加密算法。
AdvOT架构框架(Framework of AdvOT architecture)
本节介绍AdvOT的整体框架。结合GAN中的对抗学习机制,AdvOT基于Esmaeilzede框架构建。在信息传输阶段,接收所选消息的接收方被视为通信方之一。如果接收方试图非法访问未选消息,则恶意接收方被视为对手。如图1所示,AdvOT分为两个阶段:基于CKKS同态加密的ROT阶段和基于对抗网络的信息传输阶段。
AdvOT模块构建(Modules for AdvOT)
本节描述AdvOT的构建细节,即两个阶段的具体实现。
实验结果(Experiment results)
本节实施AdvOT协议,展示对抗网络的训练过程,并通过与基线比较评估协议模块的性能。
为何Eve1在不同场景下表现各异?(Why does Eve1’s performance vary in different scenarios?)
在密码学语境中,敌对实体Eve1的性能在不同攻击场景下存在显著差异。在单攻击者场景中,Eve1在没有其他敌对参与者的情况下运行,简化了竞争环境,使其能够集中精力破解加密系统。因此,Eve1的正确比特识别轨迹在较少迭代后即发生显著变化,最终...
结论(Conclusion)
本文提出基于对抗网络的新颖不经意传输协议AdvOT。通过将对抗机制与OT协议结合并用神经网络替代加密算法,突破了OT传统使用特定加密算法的方法。AdvOT分为两个阶段:基于CKKS同态加密的ROT阶段和基于对抗网络的信息传输阶段。第一阶段...
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