向量数据库中键控正交混淆方法的泄露实证评估与相似性保留分析

《Applied Sciences》:What a Secret Rotation Buys: Exact Retrieval and Measured Leakage in Vector Databases

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月17日 来源:Applied Sciences 2.5

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向量数据库需要嵌入几何结构来进行相似性搜索,但该几何结构也可支持推断。我们评估了针对快照攻击者的键控正交混淆方法。实用的Walsh-Hadamard构造没有已建立的机密性保证;其经验评估仅涵盖所测试的攻击。对于Haar均匀映射,Gram矩阵精确地表征了密钥重用的语料库视图,而对于结构化实现,它仅是泄露量的下界。在三个BEIR数据集、三种编码器和2029个查询上,穷举的明文/变换后top-10集合在所有九种配置中完全一致。六个容器化引擎中有五个也返回相同的集合;第六个表现出可比的重新索引变异性。客户端变换延迟中位数为0.032–0.042毫秒。已知的秩充分对可恢复该映射。在无匹配记录的情况下,同分布辅助嵌入在主要实验中实现的中位四分类主题准确率分别为0.833、0.808和0.869。对五个共享标签混合集和每种编码器30次试验的配对评估表明,公共分布偏移降低了分配标签的准确率,而评估者专用的标签重分配和归一化互信息揭示了残余的主题结构。噪声填充的发现仅限于SciFact/MiniLM上一个语料库规模的四个估计器。这些结果表征了精确的相似性保留和所测量的泄露,而非加密或通用的语义机密性。
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