msiСовременная наука и инновацииModern Science and Innovations2307-910XNorth-Caucasus Federal University10.37493/2307-910X.2023.2.1msi-1474Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕTECHNICAL SCIENCES. INFORMATION, COMPUTING AND MANAGEMENTРазработка алгоритма конфиденциального поиска в распределенных системахDevelopment of a confidential search algorithm in distributed systemsШиряевЕ. М.ShiryaevE. M.

Ширяев Егор Михайлович – аспирант кафедры вычислительной математики икибернетики факультета математики и компьютерных наук имени профессора Н.И.Червякова,

355000, г. Ставрополь

Shiryaev Egor Mikhailovich – Postgraduate Student, Department of ComputationalMathematics and Cybernetics, Faculty of Mathematics and Computer Science named afterProfessor N.I. Chervyakov,

355000, Stavropol

eshiriaev@ncfu.ruКучеровН. Н.KucherovN. N.

Кучеров Николай Николаевич – старший научный сотрудник учебно-научногоцентра «Вычислительной математики и параллельного программирования на суперЭВМ» факультета математики и компьютерных наук имени профессора Н.И. Червякова,

355000, г. Ставрополь

Kucherov Nikolay Nikolaevich – Senior Researcher Educational and Scientific Center "Computational Mathematics and Parallel Programming on Supercomputers" Faculty ofMathematics and Computer Science named after Professor N.I. Chervyakov,

355000, Stavropol

nkucherov@ncfu.ruКриволаповаО. В.KrivolapovaO. V.

Криволапова Ольга Владимировна – аспирант кафедры вычислительной математики и кибернетики факультета математики и компьютерных наук имени профессора Н.И. Червякова,

355000, г. Ставрополь

Krivolapova Olga Vladimirovna – Postgraduate Student, Department of ComputationalMathematics and Cybernetics, Faculty of Mathematics and Computer Science named afterProfessor N.I. Chervyakov,

355000, Stavropol

obabchenko@ncfu.ruФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»РоссияFSAEI HE "North-Caucasus Federal University"Russian Federation202321092023021019Copyright © Ширяев Е.М., Кучеров Н.Н., Криволапова О.В., 20232023Ширяев Е.М., Кучеров Н.Н., Криволапова О.В.Shiryaev E.M., Kucherov N.N., Krivolapova O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://msi.elpub.ru/jour/article/view/1474

В данной работе рассматриваются распределенные вычислительных системы, а также распределенные системы хранения данных. Учитывая существующие внутренние угрозы для таких систем. В работе предлагается алгоритм конфиденциального поиска для распределенных систем на основе полностью гомоморфного шифрования. Данный алгоритм позволяет производить операцию поиска в узлах распределенной системе не дешифруя информацию в них.

This paper deals with distributed computing systems, as well as distributed data storage systems. Given the existing internal threats to such systems. The paper proposes a confidential search algorithm for distributed systems based on fully homomorphic encryption. This algorithm allows you to perform a search operation in the nodes of a distributed system without decrypting the information in them.

распределенные вычислительные системыалгоритмы поискараспределенные хэш-таблицыгомоморфное шифрованиеCKKSdistributed computing systemssearch algorithmsdistributed hash tableshomomorphic encryptionCKKSИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-71-10046.ReferencesМазур Э. М. Распределенные системы хранения данных: анализ, классификация и выбор // Перспективы развития информационных технологий. 2015. № 26. C. 33–60.Mazur EH. M. Raspredelennye sistemy khraneniya dannykh: analiz, klassifikatsiya i vybor // Perspektivy razvitiya informatsionnykh tekhnologii. 2015. No. 26. P. 33-60.Марц Н., Уоррен Д. Большие данные: принципы и практика построения масштабируемых систем обработки данных в реальном времени. М.: Вильямс. 2017. 368 с.Marts N., Uorren D. Bol'shie dannye: Printsipy i praktika postroeniya masshtabiruemykh sistem obrabotki dannykh v real'nom vremeni. M.: Vil'yams. 2017. 368 p.Радченко Г. И. Распределенные вычислительные системы // Челябинск: Фотохудожник. 2012. C. 184.Radchenko G. I. Raspredelennye vychislitel'nye sistemy // Chelyabinsk: Fotokhudozhnik. 2012. P. 184.Харитонов В. С., Черяпкин Д. П. DDoS-атака: классификация и особенности // Постулат. 2016. № 12 (14). С. 45.Kharitonov V. S., Cheryapkin D. P. DDoS-ataka: klassifikatsiya i osobennosti // Postulat. 2016. № 12 (14). P. 45.Шакиров И. А. О фундаментальных характеристиках семейства интерполяционных полиномов Лагранжа // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Математика. Механика. Информатика. 2013. № 1–2 (13). C. 99–104.Shakirov I. A. O fundamental'nykh kharakteristikakh semeistva interpolyatsionnykh polinomov Lagranzha // Izvestiya Saratovskogo universiteta. Novaya seriya. Seriya Matematika. Mekhanika. Informatika. 2013. No. 1-2 (13). P. 99-104.Akyildiz I. F. [et al.]. A new random walk model for PCS networks // IEEE Journal on selected areas in communications. 2000. No. 7 (18). P. 1254–1260.Akyildiz I. F. [et al.]. A new random walk model for PCS networks // IEEE Journal on selected areas in communications. 2000. No. 7 (18). P. 1254–1260.Babenko M. [et al.]. Experimental Evaluation of Homomorphic Comparison Methods // Proceedings - 2020 Ivannikov Ispras Open Conference, ISPRAS 2020. 2020. P. 69–74.Babenko M. [et al.]. Experimental Evaluation of Homomorphic Comparison Methods // Proceedings - 2020 Ivannikov Ispras Open Conference, ISPRAS 2020. 2020. P. 69–74.Chauhan K. K., Sanger A. K., Verma A. Homomorphic encryption for data security in cloud computing // International Conference on Information Technology (ICIT), Bhubaneswar, India. 2015. P. 206–209.Chauhan K. K., Sanger A. K., Verma A. Homomorphic encryption for data security in cloud computing // International Conference on Information Technology (ICIT), Bhubaneswar, India. 2015. P. 206–209.Chen H., Chillotti I., Song Y. Improved bootstrapping for approximate homomorphic encryption // Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2019, Y. Ishai and V. Rijmen, Eds. Cham: Springer International Publishing, 2019, P. 34–54.Chen H., Chillotti I., Song Y. Improved bootstrapping for approximate homomorphic encryption // Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2019, Y. Ishai and V. Rijmen, Eds. Cham: Springer International Publishing, 2019, P. 34–54.Cheon J. H. [et al.]. Homomorphic encryption for arithmetic of approximate numbers // International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security. Springer, 2017. P. 409–437.Cheon J. H. [et al.]. Homomorphic encryption for arithmetic of approximate numbers // International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security. Springer, 2017. P. 409–437.Cheon J. H., Kim A. Homomorphic encryption for approximate matrix arithmetic // Cryptology ePrint Archive. 2018.Cheon J. H., Kim A. Homomorphic encryption for approximate matrix arithmetic // Cryptology ePrint Archive. 2018.Cheon J. H., Kim D., Kim D. Efficient homomorphic comparison methods with optimal complexity // Proceedings of 2020 International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security (ASIACRYPT 2020). Springer, 2020. P. 221–256.Cheon J. H., Kim D., Kim D. Efficient homomorphic comparison methods with optimal complexity // Proceedings of 2020 International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security (ASIACRYPT 2020). Springer, 2020. P. 221–256.Cordero A. [et al.]. Numerically stable improved Chebyshev–Halley type schemes for matrix sign function // Journal of Computational and Applied Mathematics. 2017. No. 318. P. 189– 198.Cordero A. [et al.]. Numerically stable improved Chebyshev–Halley type schemes for matrix sign function // Journal of Computational and Applied Mathematics. 2017. No. 318. P. 189– 198.Dabek F. F. E. A distributed hash table 2005.Dabek F. F. E. A distributed hash table 2005.Darken C., Moody J. Towards faster stochastic gradient search // Advances in neural information processing systems. 1991. Vol. 4.Darken C., Moody J. Towards faster stochastic gradient search // Advances in neural information processing systems. 1991. Vol. 4.Dijk M. van [et al.]. Fully homomorphic encryption over the integers // EUROCRYPT 2010, LNCS, Springer. 2010. Vol. 6110. P. 24–43.Dijk M. van [et al.]. Fully homomorphic encryption over the integers // EUROCRYPT 2010, LNCS, Springer. 2010. Vol. 6110. P. 24–43.Gentry C. A fully homomorphic encryption scheme / C. Gentry, Stanford university, 2009.Gentry C. A fully homomorphic encryption scheme / C. Gentry, Stanford university, 2009.Gentry C., Halevi S. Implementing gentry’s fully-homomorphic encryption scheme // EUROCRYPT 2011. LNCS. Springer, 2011. Vol. 6632. P. 129–148.Gentry C., Halevi S. Implementing gentry’s fully-homomorphic encryption scheme // EUROCRYPT 2011. LNCS. Springer, 2011. Vol. 6632. P. 129–148.Higham N. J. Functions of matrices: theory and computation / N. J. Higham. SIAM, 2008.Higham N. J. Functions of matrices: theory and computation / N. J. Higham. SIAM, 2008.Kohnfelder L. M. Towards a practical public-key cryptosystem. 1978.Kohnfelder L. M. Towards a practical public-key cryptosystem. 1978.Lyubashevsky V., Peikert C., Regev O. On ideal lattices and learning with errors over rings // Journal of the ACM (JACM). 2013. No. 6 (60). P. 1–35.Lyubashevsky V., Peikert C., Regev O. On ideal lattices and learning with errors over rings // Journal of the ACM (JACM). 2013. No. 6 (60). P. 1–35.Nakatsukasa Y., Bai Z., Gygi F. Optimizing Halley’s iteration for computing the matrix polar decomposition // SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications. 2010. No. 5 (31). P. 2700–2720.Nakatsukasa Y., Bai Z., Gygi F. Optimizing Halley’s iteration for computing the matrix polar decomposition // SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications. 2010. No. 5 (31). P. 2700–2720.Pereira R. F. [et al.]. Iterative Depth-First Search for FOND Planning 2022. P. 90–99.Pereira R. F. [et al.]. Iterative Depth-First Search for FOND Planning 2022. P. 90–99.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.