第5讲：隐语PSI介绍及开发实践

[Yj155-Zygo]

PSI定义和种类

隐私集合求交(Private Set Intersection，PSI)是指，参与双方在不泄露任何额外信息的情况下，得到双方持有数据的交集。在这里，额外的信息指的是除了双方的数据交集以外的任何信息。

1、PSI定义：

 

2、安全求交集:Private Set Intersection ( PSI)

• 一种特殊的安全多方计算（MPC）
• 协议Alice持有集合X，Bob持有集合Y,
• Alice和Bob通过执行PSI协议，得到交集结果XnY
• 除交集外不会泄漏交集外的其它信息

3、PSI分类：

• 2-Party/ Multi-Party PSI
• Balanced/Unbalanced PSl
• Semi-honest/Malicious PSI
• PSl with computation:

1. PSI-CA ( cardinality)
2. PSl-Payload Analytics
3. Circuit PSI

4、SecretFlow SPU 实现了下面的PSI(Private Set Intersection)协议:

• Semi-honest ECDH-based two-party PSI protocol [HFH99]
• Semi-honest ECDH-based three-party PSI protocol
• Semi-honest OT-based two-party PSI protocol [KKRT16]
• Semi-honest PCG/VOLE-based two-party PSI protocol (with improved communication efficiency) [BC22]
• Semi-honest EC-OPRF based two-party Unbalanced PSI protocol
• Differentially Private (DP) PSI Protocol [DP-PSI]

5、PSI发展趋势

 

SPU实现PSI介绍

1、ECDH-PSI

 2、KKRT'16-PSI

[KKRT16] 是半诚实 OT-based PSI协议,基于 OT Extension, BaRK-OPRF 和 CuckooHash。 [KKRT16] 是第一个在千万( 224224)规模,长度(128 bits)数据集上，求交时间在1分钟之内的PSI协议.

隐语 SPU PSI 中使用了 [PSZ18] 提到的 3-way stash-less CuckooHash

缺点在于内存占用大、通信量大。

3、BC22 PCG PSI

  PCG（伪随机相关生成器）的优势在于可以将满足特定相关条件的随机数，在不影响安全的前提下进行压缩.

 [BC22] 使用PCG加速PSI协议，减少计算量和通信量。

4、Unbalanced PSI

EC-OPRF based
 SHE-based

 5、基于ECDH的三方PSI协议

优点在于协议简单易于实现；缺点是会泄露Alice和Bob两方的数据量。