编者荐语
本文创新性地提出基于NTRU同态加密的隐私信息检索协议NtruPIR，通过设计NTRU同态外积运算与高效的GSW密文组转换方法，一举突破性能瓶颈。这一突破显著提升了PIR协议的实用性与安全性，为匿名通信、隐私导航等场景提供了更优解。
引用本文：汤殿华 , 李洪伟 , 黄云帆 , 等 . 基于NTRU同态加密的新型抗量子隐私信息检索协议[J].信息安全与通信保密 ,2025(4):26-40.
文章摘要：隐私信息检索是隐私计算的关键技术，能够保护用户数据机密性和查询隐私性，可广泛应用于匿名信息传递、联系人发现、口令泄露检测等场景。针对隐私信息检索协议存在密文查询扩展复杂度高、查询计算开销较大、异构密文转换难等问题，采用NTRU密码体制，提出了NTRU同态外积、GSW密文组高效转换方法，进一步构造了隐私信息检索协议NtruPIR。该协议能够抵抗量子计算攻击，并且在查询计算过程中不需要私钥密文，性能优于主流的SealPIR 和OnionPIR。与OnionPIR相比，NtruPIR方案将询问尺寸降低约50%，将响应尺寸降低约75%，并且同时将查询算法的计算耗时降低约63.4%，促进了隐私信息检索协议的实用化，有效保护用户隐私安全。
论文结构：
0 引 言
1 发展现状
2 符号与定义
2.1 符号相关说明
2.2 离散高斯分布
2.3 NTRU困难问题假设
2.4 隐私信息检索协议
3 基于NTRU的对称同态加密方案
3.1 基于NTRU的对称同态加密方案NtruSHE
3.2 基于NTRU的GSW型对称布尔同态加密方案NtruGSW
3.3 NTRU同态外积
3.4 基于NtruSHE密文组构建NtruGSW密文
4 密文询问生成与扩展
4.1 密文询问生成
4.2 密文询问扩展
5 基于NTRU的新型抗量子隐私信息检索协议
6 性能分析
7 结 语
作者简介
汤殿华（1986—），男，硕士，高级工程师，主要研究方向为全同态加密、安全多方计算、密态计算；
李洪伟（1977—），通信作者，男，博士，教授，主要研究方向为网络空间安全；
黄云帆（1993—），女，硕士，工程师，主要研究方向为机器学习隐私保护；
徐温菊（1992—），女，博士，工程师，主要研究方向为全同态加密；
李 枫（1993—），男， 硕士，工程师，主要研究方向为密态计算；
曹云飞（1968—），男，硕士，正高级工程师，主要研究方向为密码与信息安全。
