论文2024/719

客户端高效的在线-离线私有信息检索

摘要

私有信息检索（PIR）允许客户端以隐私保护的方式查询托管在不受信任服务器上的公共数据库中的条目。传统的PIR模型由于整个数据库的隐私处理，计算和/或带宽成本较高。最近，有人建议在线离线PIR（OO-PIR）来提高PIR的实用性，即预先计算独立于查询的材料以加速在线访问。虽然最先进的OO-PIR方案（例如，S&P’24、CRYPTO’23）成功地将在线处理开销降低到次线性，但它们仍然给客户端带来了可持续的带宽和存储负担，尤其是在操作大型数据库时。在本文中，我们提出了一种新的OO-PIR方案Pirex，它在保持次线性服务器处理效率的同时，具有出色的客户端性能。具体来说，Pirex为客户提供了次线性处理、最小入站带宽和低存储要求。我们的Pirex设计相当简单，但效率很高，其中大多数操作自然是低成本和流线型的（例如XOR、PRF、模块化算法）。我们已经全面实施了Pirex，并使用商品硬件评估了其真实性能。我们的实验结果表明，Pirex比现有的OO-PIR方案至少优越两个数量级。具体来说，对于1 TB的数据库，Pirex只需要0.8s就可以查询256 KB的条目，而最先进的数据库需要30-220秒。

注：对输入错误和数学错误进行了小修复