简单加密算法库 (SEAL) 和 seal::Ciphertext 变量

Question

我正在使用 Microsoft 密码学研究组的 Simple Encrypted Arithmetic Library (SEAL) 库。有没有办法获取seal::Ciphertext variable的内容？我试图理解 ciphertext.h 和 ciphertext.cpp 并发现：

/**
Saves the ciphertext to an output stream. The output is in binary format and not 
human-readable. The output stream must have the "binary" flag set.

@param[in] stream The stream to save the ciphertext to
@see load() to load a saved ciphertext.
*/
void save(std::ostream &stream) const;

/**
Loads a ciphertext from an input stream overwriting the current ciphertext.

@param[in] stream The stream to load the ciphertext from
@see save() to save a ciphertext.
*/
void load(std::istream &stream);

但我找不到另一个选项来获取任何 seal::Ciphertext variable 的内容，它不是二进制流，也不是指向某个内存地址的指针，并将其保存为字符串。

如果你们中的任何人从上面的 link 下载了 SEAL 库并在不做任何更改的情况下将其解压缩。您可以在 SEAL_2.3.1\SEAL\seal\ciphertext.h 和 SEAL_2 中找到对 seal::Ciphertext 所有允许的操作.3.1\SEAL\seal\ciphertext.cpp

Answer 1

简而言之，没有其他方法可以访问 SEAL 中的密文数据。 Ciphertext::data 返回的指针将使您可以直接访问密文数据，从这个意义上讲，您可以对其进行任何类型的计算，例如如果出于某种原因您想要转换为人类可读的字符串。

当然，要做到任何可理解的事情，您都需要知道密文的数据布局。在 BFV 方案中，密文由一对具有大（大小 coeff_modulus）系数的多项式（c₀、c₁）组成.由于对具有如此大系数的多项式进行运算很不方便，因此 SEAL 2.3.1 使用复合 coeff_modulus 并存储 c₀ 和 c₁ modulo coeff_modulus 中指定的每个质因数（表示这些因数 q₁,q₂ ,...,q_k)。每个 q_i 适合一个 64 位字，因此所有这些 2k 多项式都有字大小系数。

密文系数数据布局如下（内存中连续）：

[ c₀ mod q₁ ][ c₀ modq₂]...[c₀modq_k ][ c₁ mod q₁ ][ c₁ mod q₂]...[c₁modq_k]

其中每个 [ c_i mod q_j ] 看起来像

[ c₀[0] mod q_j ][ c₁[0] mod q_j ]...[ c_n-1[0] mod q _j]

这里我用c_i[k]表示c_i的k次系数。请注意，每个系数都存储在uint64_t中。

Ciphertext::data returns 指向 c₀ 多项式的常数系数的指针，相对于你的第一个 modulus coeff_modulus，即c₀[0]modq₁。除了此系数数据外，密文还包含一些其他字段，您可以使用成员函数读取这些字段。

简单加密算法库 (SEAL) 和 seal::Ciphertext 变量

Simple Encrypted Arithmetic Library (SEAL) and the seal::Ciphertext variable

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