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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Noiseless Key-Homomorphic PRF: Application on Distributed Storage Systems

verfasst von : Jhordany Rodriguez Parra, Terence Chan, Siu-Wai Ho

Erschienen in: Information Security and Privacy

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Key-homomorphic pseudo random functions (KH-PRF) have many practical applications including proxy re-encryption, distributed credential protection systems and updatable encryption. We present a key-homomorphic pseudo random function that is homomorphic with respect to a significant part of the secret key and analyse its security. Previous constructions rely on the learning with errors problem which adds some small error to the homomorphic operations due to the noisy outputs. Our construction, based on elliptic curves, removes the need of adding this noise at the cost of adding a few bits to the secret key for which homomorphism does not follow. The main advantage of our construction is that homomorphism can be applied several times without incurring into errors. In particular, we show how our KH-PRF can be used to provide key updatable encryption to distributed storage networks. Also, by relaxing the security assumptions, our PRF can be modified to be homomorphic with respect to the entire key.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Boneh, D., Lewi, K., Montgomery, H., Raghunathan, A.: Key homomorphic PRFs and their applications. In: Canetti, R., Garay, J.A. (eds.) CRYPTO 2013, Part I. LNCS, vol. 8042, pp. 410–428. Springer, Heidelberg (2013)CrossRef Boneh, D., Lewi, K., Montgomery, H., Raghunathan, A.: Key homomorphic PRFs and their applications. In: Canetti, R., Garay, J.A. (eds.) CRYPTO 2013, Part I. LNCS, vol. 8042, pp. 410–428. Springer, Heidelberg (2013)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Banerjee, A., Peikert, C.: New and improved key-homomorphic pseudorandom functions. In: Garay, J.A., Gennaro, R. (eds.) CRYPTO 2014, Part I. LNCS, vol. 8616, pp. 353–370. Springer, Heidelberg (2014)CrossRef Banerjee, A., Peikert, C.: New and improved key-homomorphic pseudorandom functions. In: Garay, J.A., Gennaro, R. (eds.) CRYPTO 2014, Part I. LNCS, vol. 8616, pp. 353–370. Springer, Heidelberg (2014)CrossRef
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Zurück zum Zitat Costello, C.: Fast formulas for computing cryptographic pairings. Ph.D. dissertation, Information Security Institute. Queensland University of Technology (2012) Costello, C.: Fast formulas for computing cryptographic pairings. Ph.D. dissertation, Information Security Institute. Queensland University of Technology (2012)
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Zurück zum Zitat Dimakis, A., Ramchandran, K., Wu, Y., Suh, C.: A survey on network codes for distributed storage. Proc. IEEE 99(3), 476–489 (2011)CrossRef Dimakis, A., Ramchandran, K., Wu, Y., Suh, C.: A survey on network codes for distributed storage. Proc. IEEE 99(3), 476–489 (2011)CrossRef
Metadaten
Titel
A Noiseless Key-Homomorphic PRF: Application on Distributed Storage Systems
verfasst von
Jhordany Rodriguez Parra
Terence Chan
Siu-Wai Ho
Copyright-Jahr
2016
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-40367-0_34