CIF: Small: Secure and Private Function Computation by Interactive Communication
CIF:小型:通过交互式通信进行安全且私密的函数计算
基本信息
- 批准号:1527354
- 负责人:
- 金额:$ 50万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-09-01 至 2021-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This research takes an information theoretic approach to develop principles that govern secure or private function computation by multiple terminals that host user data. The goal of the terminals is to compute locally and reliably, a given function of all the possibly correlated user data, using an interactive communication protocol. The protocol is required to satisfy separate security and privacy conditions. The former stipulates for each terminal that a coalition of the remaining terminals should glean no more information about the data at the terminal from their own data and the communication -- than can be obtained from the function value. The latter protects each individual user's data at a terminal from a similar coalition. A common framework is developed for analyzing the distinct concepts of security and privacy, and new information theoretic formulations and approaches are proposed with the objective of understanding basic underlying principles. Potential applications arise, for instance, in: hospital databases that store clinical drug trial results or university databases with student performance records; private information retrieval from user data stored in private clouds; and security and privacy certifications for the identities/locations of communities and individuals participating in crowd-sourced traffic and navigation services. The investigators' technical approach involves the development of a theory with three main distinguishing features. It (i) establishes a key role for interactive communication in reducing communication complexity, and in enhancing security and privacy; and formulates computable measures of security and privacy in terms of conditional Renyi entropy; (ii) provides a common framework for formulating and analyzing problems of secure and private function computation with prominent roles for classical Shannon theory as well as zero-error combinatorial information theory; and introduces the concept of a multiuser privacy region for quantifying privacy tradeoffs among users; and (iii) develops a new method for obtaining converse bounds for communication complexity, upon analyzing the common randomness or shared information generated in function computation with an interactive communication protocol. Rooted in information theory, estimation theory and theoretical computer science, a central objective of the research is to elucidate tradeoffs among computation accuracy, terminal security and user privacy; key to these tradeoffs is the essential role of interactive communication. Furthermore, it aims at creating advances in information theory through the introduction of new models and concepts. Expected outcomes are precise characterizations of the mentioned fundamental tradeoffs, and associated algorithms for secure and private computing.
这项研究采用信息论方法来开发通过托管用户数据的多个终端来管理安全或私有函数计算的原理。终端的目标是使用交互式通信协议在本地可靠地计算所有可能相关的用户数据的给定函数。该协议需要满足单独的安全和隐私条件。前者规定每个终端,其余终端的联盟不应从它们自己的数据和通信中收集到比从函数值中获得的更多的关于终端上的数据的信息。后者保护终端上每个单独用户的数据免受类似联盟的影响。开发了一个通用框架来分析安全和隐私的不同概念,并提出了新的信息论公式和方法,旨在理解基本原理。潜在的应用领域包括:存储临床药物试验结果的医院数据库或包含学生表现记录的大学数据库;从存储在私有云中的用户数据中检索私有信息;参与众包交通和导航服务的社区和个人的身份/位置的安全和隐私认证。研究人员的技术方法涉及发展具有三个主要显着特征的理论。 (i) 确立了交互式通信在降低通信复杂性以及增强安全性和隐私性方面的关键作用;并根据条件 Renyi 熵制定可计算的安全和隐私措施; (ii) 为制定和分析安全和私有函数计算问题提供了一个通用框架,对经典香农理论和零误差组合信息论具有突出作用;并引入多用户隐私区域的概念,用于量化用户之间的隐私权衡; (iii)通过分析交互式通信协议的函数计算中生成的共同随机性或共享信息,开发了一种获得通信复杂性的逆界的新方法。该研究植根于信息论、估计理论和理论计算机科学,其中心目标是阐明计算精度、终端安全和用户隐私之间的权衡;这些权衡的关键是互动沟通的重要作用。此外,它的目标是通过引入新的模型和概念来推动信息论的进步。预期结果是上述基本权衡的精确表征,以及安全和私有计算的相关算法。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Prakash Narayan其他文献
Identification of a core set of model agnostic mRNA associated with nonalcoholic steatohepatitis (NASH)
鉴定与非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 相关的一组核心模型不可知 mRNA
- DOI:
10.59720/21-262 - 发表时间:
2024-09-13 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tyler L. Bissoondial;Prakash Narayan - 通讯作者:
Prakash Narayan
Level set issues for efficient image segmentation
有效图像分割的水平集问题
- DOI:
10.1080/19479832.2010.491802 - 发表时间:
2011-03-01 - 期刊:
- 影响因子:2.3
- 作者:
S. Kulkarni;V. Kohir;Prakash Narayan - 通讯作者:
Prakash Narayan
Heart preservation for transplantation: principles and strategies.
移植的心脏保存:原则和策略。
- DOI:
10.1016/s0003-4975(99)01028-0 - 发表时间:
1999-11-01 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
M. Jahania;Juan A Sanchez;Prakash Narayan;R. Lasley;Robert M. Mentzer - 通讯作者:
Robert M. Mentzer
Implementing SOA Using Java EE
使用 Java EE 实施 SOA
- DOI:
- 发表时间:
2009-12-23 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
B. Kumar;Prakash Narayan;T. Ng - 通讯作者:
T. Ng
Enhancement of M. tuberculosis Line Probe Assay Sensitivity through Whole Genome Amplification of Low-Quantity DNA Released from Sputum and Archived on Chemically-Coated Cellulose Matrix Using an Isothermal Enzymatic Strand-Displacement Process
通过使用等温酶链置换过程对痰中释放的低量 DNA 进行全基因组扩增并存档在化学包被的纤维素基质上,提高结核分枝杆菌线探针检测的灵敏度
- DOI:
- 发表时间:
2024 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Krishna H. Goyani;Chirajyoti Deb;Daisy Patel;S. Vaniawala;P. N. Mukhopadhyaya;Prakash Narayan;Marg;Surat - 通讯作者:
Surat
Prakash Narayan的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Prakash Narayan', 18)}}的其他基金
Travel Grant: Conference on New Frontiers in Networked Dynamical Systems: Assured Learning, Communication, and Control
差旅补助金:网络动态系统新领域会议:有保证的学习、通信和控制
- 批准号:
2335461 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Small: Shared Information: Theory and Applications
CIF:小:共享信息:理论与应用
- 批准号:
2310203 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Small: Reconstructing Multiple Sources by Spatial Sampling and Compression
CIF:小:通过空间采样和压缩重建多个源
- 批准号:
1910497 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: A Novel Extended Delivery Dual-action Platform for Peptide-based Anti-fibrotics
SBIR 第一阶段:基于肽的抗纤维化的新型延长递送双作用平台
- 批准号:
1345892 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Small: Distributed Function Computation and Multiterminal Data Compression
CIF:小型:分布式函数计算和多端数据压缩
- 批准号:
1117546 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
Common Randomness, Multiuser Secrecy and Tree Packing
公共随机性、多用户保密性和树包装
- 批准号:
0830697 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
TCHCS: Free Space Optical and RF Wireless Hybrid Communication: Information Theoretic Models, Analysis and Fundamental Performance Limits
TCHCS:自由空间光学和射频无线混合通信:信息论模型、分析和基本性能限制
- 批准号:
0636613 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
Information Theoretic Secret Key Generation in a Network: Principles and Constructions
网络中的信息论密钥生成:原理和结构
- 批准号:
0515124 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
ITR/SI(SPIII): An Information Theoretic Approach to Secret Key Generation for Encrypted Communication in a Network
ITR/SI(SPIII):网络加密通信密钥生成的信息论方法
- 批准号:
0112560 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
新型CAR-T小分子安全开关的设计、合成及其抗实体瘤肿瘤免疫机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
高寒高海拔深切峡谷桥址局地风场小尺度热力驱动机制及其对桥上行车安全的影响
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
基于定量分析的古村落建设安全智慧研究——以小江断裂带为例
- 批准号:41867069
- 批准年份:2018
- 资助金额:40.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于并行计算的大规模电力系统小干扰稳定在线分析与安全预警研究
- 批准号:51677164
- 批准年份:2016
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
小干扰稳定安全控制的特征值优化机理研究
- 批准号:51407036
- 批准年份:2014
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
CIF: Small: Efficient and Secure Federated Structure Learning from Bad Data
CIF:小型:高效、安全的联邦结构从不良数据中学习
- 批准号:
2341359 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Small: Efficiency and Robustness of Secure Computation
CIF:小:安全计算的效率和稳健性
- 批准号:
2327981 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Small: Efficiency and Robustness of Secure Computation
CIF:小:安全计算的效率和稳健性
- 批准号:
2327981 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Small: Secure and Fast Federated Low-Rank Recovery from Few Column-wise Linear, or Quadratic, Projections
CIF:小型:通过少量列线性或二次投影进行安全快速的联合低秩恢复
- 批准号:
2115200 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CIF: Small: Secure Quantum Communication with Limited Resources
CIF:小型:利用有限资源实现安全量子通信
- 批准号:
1812070 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant