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研究作者及机构
本文的主要作者包括Fei Tang、Jie Gong、Guowei Ling、Huihui Zhu、Ping Wang和Jinyong Shan。他们分别来自重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院、上海交通大学网络空间安全学院、重庆邮电大学计算机科学与技术学院以及北京智芯微电子技术有限公司。该研究发表在《Science China Information Sciences》期刊上，目前处于审稿阶段。
学术背景
本研究属于密码学与隐私计算领域，特别是隐私集合求交（Private Set Intersection, PSI）技术。PSI允许两个参与方在不泄露非交集元素的情况下计算其私有集合的交集。然而，现有的PSI协议缺乏对服务器输入数据的真实性验证机制，导致服务器可能通过篡改数据来操纵结果。例如，在广告转化率计算中，服务器可能通过添加虚假数据来夸大转化率，或在信用查询场景中删除某些数据集以减少交集结果。这些问题促使研究者提出一种新的客户端可验证的PSI协议（Client-Verifiable PSI, CVPSI），旨在增强输入数据的真实性和协议执行的完整性。
研究目标
本研究的主要目标是设计一种客户端可验证的PSI协议，通过结合区块链技术确保服务器输入数据的真实性，并利用双阶段交互机制使客户端能够检测数据篡改和验证协议的正确性。具体来说，研究旨在解决以下问题：
1. 服务器输入数据的真实性问题；
2. 协议执行过程中的数据篡改问题；
3. 现有方案中第三方过度控制导致的中心化风险。
研究流程
本研究分为以下几个主要步骤：
问题分析与模型设计
研究者首先分析了现有PSI协议的局限性，特别是服务器输入数据的真实性和协议执行的完整性问题。基于此，提出了CVPSI协议的设计框架，包括区块链数据认证、双阶段交互验证机制以及声誉激励机制（Reputation Incentive Mechanism, REM）。
协议设计与实现
CVPSI协议的核心设计包括以下几个部分：
实验与性能评估
研究者在Linux系统上使用Java和Golang实现了CVPSI协议，并进行了以下实验：
安全性与正确性分析
研究者对CVPSI协议进行了形式化安全证明，基于半诚实模型（Semi-Honest Model）验证了协议的安全性和正确性。
主要结果
1. 功能性验证结果
实验表明，CVPSI协议能够在1小时内完成90万条数据项的匹配，并在4.18秒内处理1000笔区块链交易，证明了其在实际应用中的可行性和高效性。
性能评估结果
声誉机制模拟结果
模拟实验表明，声誉激励机制能够有效激励服务器上传真实数据，并对恶意行为进行惩罚。当服务器的声誉值过低时，其参与资格将被取消。
结论
本研究提出的CVPSI协议通过结合区块链技术和双阶段交互验证机制，有效解决了现有PSI协议中服务器输入数据真实性和协议执行完整性的问题。实验结果表明，该协议在计算效率、通信开销和安全性方面均表现出色，具有较高的实际应用价值。此外，声誉激励机制的引入进一步增强了协议的可靠性和稳定性。
研究亮点
1. 创新性方法：首次将区块链技术与PSI协议结合，确保服务器输入数据的真实性和不可篡改性。
2. 双阶段交互验证机制：通过两轮交互，使客户端能够独立验证服务器行为的真实性，有效防止数据篡改。
3. 声誉激励机制：通过REM模型，激励服务器上传真实数据，并对恶意行为进行惩罚，增强了协议的可靠性和稳定性。
其他有价值的内容
1. 代码开源：研究者已将CVPSI协议的实现代码开源，供其他研究者参考和使用。
2. 广泛的应用场景：该协议可应用于广告转化率计算、信用查询、隐私保护的联系人发现等多个领域，具有广泛的应用前景。
以上是对该研究的全面报告，涵盖了研究的背景、目标、流程、结果、结论及其亮点。