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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Practical and Easy-to-Understand Card-Based Implementation of Yao’s Millionaire Protocol

verfasst von : Daiki Miyahara, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, Hideaki Sone

Erschienen in: Combinatorial Optimization and Applications

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Yao’s millionaire protocol enables Alice and Bob to know whether or not Bob is richer than Alice by using a public-key cryptosystem without revealing the actual amounts of their properties. In this paper, we present a simple and practical implementation of Yao’s millionaire protocol using a deck of playing cards; we straightforwardly implement the idea behind Yao’s millionaire protocol so that even non-experts can easily understand its correctness and secrecy. Our implementation is based partially on the previous card-based scheme proposed by Nakai, Tokushige, Misawa, Iwamoto, and Ohta; their scheme admits players’ private actions on a sequence of cards called Private Permutation (PP), implying that a malicious player could make an active attack (for example, he/she could exchange some of the cards stealthily when doing such a private action). In contrast, our implementation relies on a familiar shuffling operation called a random cut, and hence, it can be conducted completely publicly so as to avoid any active attack.

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Fußnoten
1
It should be noted that Fagin, Naor, and Winkler proposed a similar idea to solve the socialist millionaires’ problem [5] where Alice and Bob want to know whether they think the same person in mind or not (see Solution 11 in [3]). In addition, Nakai et al. [15] presented another card-based scheme with Private Permutation, which compares a and b bit by bit with the help of “storage” cards.
 
2
Koch and Walzer [6] showed that one can securely “choose” a permutation from a specific set using helping cards with a different color.
 
Literatur
10.
Zurück zum Zitat Mizuki, T., Shizuya, H.: A formalization of card-based cryptographic protocols via abstract machine. Int. J. Inf. Secur. 13(1), 15–23 (2014)CrossRef Mizuki, T., Shizuya, H.: A formalization of card-based cryptographic protocols via abstract machine. Int. J. Inf. Secur. 13(1), 15–23 (2014)CrossRef
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Zurück zum Zitat Mizuki, T., Shizuya, H.: Computational model of card-based cryptographic protocols and its applications. IEICE Trans. Fundam. Electron. Commun. Comput. Sci. E100.A(1), 3–11 (2017)CrossRef Mizuki, T., Shizuya, H.: Computational model of card-based cryptographic protocols and its applications. IEICE Trans. Fundam. Electron. Commun. Comput. Sci. E100.A(1), 3–11 (2017)CrossRef
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Zurück zum Zitat Nishimura, A., Hayashi, Y., Mizuki, T., Sone, H.: Pile-shifting scramble for card-based protocols. IEICE Trans. Fundam. Electron. Commun. Comput. Sci. E101.A(9), 1494–1502 (2018)CrossRef Nishimura, A., Hayashi, Y., Mizuki, T., Sone, H.: Pile-shifting scramble for card-based protocols. IEICE Trans. Fundam. Electron. Commun. Comput. Sci. E101.A(9), 1494–1502 (2018)CrossRef
Metadaten
Titel
Practical and Easy-to-Understand Card-Based Implementation of Yao’s Millionaire Protocol
verfasst von
Daiki Miyahara
Yu-ichi Hayashi
Takaaki Mizuki
Hideaki Sone
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-04651-4_17