Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 資訊工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97440
標題: 一種用於 BFV 同態加密方案之解密過程驗證的高效 zk-SNARK 證明設計
An Efficient zk-SNARK Construction for Verifiable Decryption in BFV Homomorphic Encryption
作者: 胡耿銘
Keng-Ming Hu
指導教授: 吳家麟
Ja-Ling Wu
關鍵字: 全同態加密,BFV,零知識證明,zk-SNARK,Halo2,區塊鏈,隱私保護,
Fully Homomorphic Encryption,BFV,Zero Knowledge Proof,zk-SNARK,Halo2,blockchain,Privacy Preservation,
出版年 : 2025
學位: 碩士
摘要: 隨著現在區塊鏈的普及,在區塊鏈上的應用也越來越多,其中在區塊鏈上的隱私保護是不可或缺的。而在區塊鏈上最關鍵的兩個隱私保護的技術就是 Fully Homomorphic Encryption (FHE) 跟 Zero-Knowledge Proof (ZKP),本文結合了兩者的技術來做到利用 ZKP 證明 FHE 的解密過程,首次提出利用 zk-SNARK 去證明 BFV 同態加密方案解密過程的正確性。
我們改造了 Greco 專案所提出的加密電路,並以 Halo2-lib 為基礎設計出對應的解密證明電路。本文實驗針對了不同 BFV 的安全等級都進行了模擬,證實了不同的 BFV 安全等級都可以透過本文實做出的電路進行證明,並且驗證時間都符合現在的實務應用需求,證明皆可成功生成且驗證時間穩定於毫秒等級。
本研究證實:在不洩露私鑰與明文的前提下,能有效證明解密的正確性,並可根據應用程式不同需求來證明解密後的明文符合特定性質。這樣的技術能應用在需要隱私保護的區塊鏈場景上,例如在隱私保護的電子投票或是密封拍賣,有助於在保障隱私的同時提升效率與安全性。
With the increasing adoption of blockchain technology, the number of applications deployed on blockchain platforms has skyrocketed. Among these, privacy-preserving applications have become an essential concern. Two of the most critical techniques for achieving privacy on the blockchain are Fully Homomorphic Encryption (FHE) and Zero-Knowledge Proof (ZKP). This study combines these two technologies to demonstrate a novel approach: using ZKP to prove the correctness of the FHE decryption process. Specifically, we present the first implementation of a zk-SNARK to verify the decryption process of the BFV homomorphic encryption scheme without revealing the secret key or the decrypted plaintext.
Our work extends the Greco project, originally designed to prove FHE encryption by adapting its circuits for proof of decryption. Based on Halo2-lib, we construct a custom zero-knowledge circuit for the BFV decryption process. Through simulations across multiple BFV security levels, we demonstrate that our circuit can successfully generate proof and verify them within milliseconds, satisfying the efficiency requirements of real-world applications.
This research confirms that verifying the correctness of FHE decryption in zero-knowledge is feasible. Furthermore, the decrypted message can be proven to satisfy specific properties depending on application requirements. Such a technique is especially valuable in privacy-preserving blockchain applications, such as electronic voting or sealed-bid auctions, where ensuring both privacy and verifiability is crucial to achieving security and trust.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97440
DOI: 10.6342/NTU202501072
全文授權: 同意授權(全球公開)
電子全文公開日期: 2025-06-19
顯示於系所單位:資訊工程學系

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-113-2.pdf710.4 kBAdobe PDF檢視/開啟
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved