近日,我院王皓教授团队的最新研究成果被国际顶级学术会议 Network and Distributed System Security (NDSS) Symposium (NDSS 2027) 录用,实现了我院在网络与信息安全领域CCF-A类会议的新突破。该论文题目为“Multi-Party Private Set Intersection with Optimal Online Round Complexity and Updatability”。论文的第一作者为2024级硕士研究生张嘉棣,通讯作者为导师王皓,苏烨、魏晓超、吴磊为论文合作者。
NDSS会议与IEEE S&P、USENIX Security、ACM CCS并列称为网络安全领域的四大国际顶级学术会议,被中国计算机学会(CCF)列为A类会议。近十年来,NDSS的平均录用率约为17%,年均录用量在100篇左右。该会议收录的论文代表着相关领域的最前沿学术研究成果,在业界具有广泛而深远的影响。

该论文聚焦多方隐私集合求交(MPSI)在实际部署中面临的交互轮数多、通信开销大、难以支撑大规模参与方、不支持动态数据集等核心问题,提出了一种仅需单程在线通信的高效 MPSI 协议及其可更新扩展。该成果在轮数效率与参与方可扩展性之间实现了良好平衡,为多方隐私计算在真实场景中的工程化落地提供了全新路径。
随着数据共享从两方扩展至多方,MPSI 在多方访问控制、匿名投票、共识机制、定向广告以及边缘计算缓存共享等场景中愈发重要。然而,MPSI 的设计远比两方 PSI 复杂:现有协议大多要求大量参与方执行公钥操作,依赖多个可信中心参与方,并涉及中心参与方甚至全体参与方之间的复杂通信轮次。这些限制使其难以有效支持大规模参与方;面对动态更新的数据集时,现有方案也普遍缺乏可更新能力,进一步削弱了实用性。
针对这一系列挑战,论文提出了基于分布式多点函数(DMPF)与不经意键值存储(OKVS)的 MPSI 协议。协议仅需一轮非交互在线通信,得益于星型通信结构,协议天然支持并行计算,在参与方数量上展现出强可扩展性。为支持集合持续更新的实际需求,论文进一步提出了多方可更新 PSI 协议,在面向动态数据集时,协议的计算与通信复杂度仅与更新集规模有关,而非全量数据集。


在实验评估中,论文实现了最多 140 个参与方、集合规模达 2^20 的测试,实验结果表明,本文 MPSI 协议在广域网环境下运行时间与当前最优方案对比,降低 4.9 - 49.1 倍,且参与方数量与数据集规模越大,性能优势越显著。多方可更新 MPSI 协议相比对全量集合执行 PSI,在局域网与广域网的大多数情况下均达到最优运行时间与通信开销,其中客户端运行时间降低一个数量级。

该协议的提出不仅代表着多方隐私集合求交技术在轮数效率与可更新性方面的一次新突破,也体现了研究团队在隐私保护密码协议设计领域的持续创新能力。未来,该协议有望在更大规模的多方数据协作、动态数据集下的隐私计算以及跨域数据协同等场景中推广使用,推动多方隐私集合求交技术从理论走向大规模应用。
这篇顶级会议论文的成功录用,标志着我院在网络空间安全领域的研究水平迈上了一个新的台阶,为学院学科建设与高质量发展注入了强劲动力。
图文:徐扬
审核:孙建德