SecureCA：在安全数据库服务中实现高效通信、高效连接以及基于聚合的分组操作
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时间：2026年02月13日
来源：IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing 7.5
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隐私保护协作分析中，SecureCA协议通过服务器辅助架构优化多表SQL查询，支持半诚实三方join和聚合计算，减少排序等高成本操作，在百万级数据量下性能提升达16倍（广域网）和364倍（开源方案）。
摘要：
如今，安全的协作分析已成为私有和分布式数据库服务的基本功能。高效处理多表SQL查询（其中关键的运算操作是连接（join）和按组聚合（group-by-aggregation））在实际构建大规模服务时带来了特殊挑战。然而，以往的研究未能实现通信开销较低的运算操作，因为这些研究依赖于成本较高的“盲目”运算操作（如排序和合并）。在这项工作中，我们提出了SecureCA，这是一系列通信效率高的协议，用于实现基于唯一键的连接和按组聚合操作。我们的协议支持半诚实的三方连接查询，以及常见的聚合方法（如Sum、Avg和Max/Min）。在这些协议中，我们在效率与安全性之间进行了权衡，并设计了一种新颖的服务器辅助架构，打破了计算节点之间的对称结构，将高成本的多方“盲目”运算操作和相关随机数生成转化为本地计算，同时消除了连接和按组操作中的冗余排序。与现有最先进的研究成果相比，在扩展到数百万条记录的情况下，我们的协议在广域网环境下的性能优于开源项目Secrecy，其性能提升幅度达到了
