비밀 함수 공유(OPRF)는 클라이언트가 서버 키를 알지 못한 채 F_k(x) 값을 얻고 서버는 입력 x를 전혀 알지 못하는 2자 프로토콜로, PAKE·PSI·분산 함수 비밀공유 등 프라이버시 보호 응용의 핵심 구성요소다. 이 연구는 복제 비밀공유 기반으로 악의적 서버 t<n/2와 악의적 클라이언트를 모두 견디는 최초의 구체적 고처리량 양자내성 검증가능 분산 OPRF를 제시해, IEEE S&P 2025에서 발표된 Gold OPRF를 임계값 설정으로 확장했다. 오프라인 단계에서는 지수 연산이 비밀공유와 교환되는 퇴화 가법 인코딩과, VOLE-in-the-Head 및 Ligero 기반 비대화형 영지식증명으로 이중 공유 일관성을 증명하는 t+1 지정 딜러 방식을 제시했고, 온라인 단계에서는 안전한 곱셈-개봉과 분산영지식증명 검증을 상수 라운드로 긴밀히 통합해 통신·연산량을 줄였다. 종단간 벤치마크에서 최신 Legendre-PRF 분산 OPRF보다 모든 설정에서 통신량이 크게 우수했고, 기존 방식이 대역폭·메모리 한계에 부딪히는 (n,t)=(9,4) 규모까지 실용성을 유지했다.
- •복제 비밀공유 기반으로 악의적 서버·클라이언트를 모두 견디는 최초의 양자내성 검증가능 분산 OPRF 제안
- •오프라인에서 t+1 지정 딜러와 비대화형 영지식증명으로 충돌저항 해시만으로 양자내성 보장
- •온라인 단계에서 곱셈-개봉과 분산영지식증명 검증을 상수 라운드로 통합해 통신·연산량 감소
- •최신 Legendre-PRF 분산 OPRF 대비 모든 설정에서 통신량이 우수하며 (n,t)=(9,4)까지 실용적
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High-throughput Verifiable Distributed OPRF from Gold PRF
- 1.악의적 서버 t<n/2와 악의적 클라이언트까지 견디는 최초의 실용적 포스트양자 분산 OPRF 제시
- 2.Yang 등이 IEEE S&P 2025에서 제안한 Gold OPRF를 임계값(threshold) 환경으로 확장
- 3.오프라인-온라인 이원 설계로 배치 생성 비용을 지수와 무관하게 만들고, 온라인 상수 라운드 구현
- 4.기존 Legendre-PRF 기반 dOPRF 대비 통신량에서 대폭 앞서며 (n,t)=(9,4)까지 실용적으로 동작
왜 중요한가?
OPRF는 PAKE, PSI 등 프라이버시 보호 응용의 핵심 요소인데, 포스트양자 안전성과 악의적 참여자 내성을 동시에 갖춘 실용적 분산 구현은 양자 이후 프라이버시 인프라 전환에 실질적 토대를 제공한다.
언급 프로젝트
본문 미리보기
An oblivious pseudorandom function (OPRF) is a two-party protocol that enables a client to obtain $F_k(x)$ on an input $x$ without learning the server-held key $k$, while the server learns nothing about $x$. OPRF is a fundamental building block in a wide range of privacy-preserving applications, including password-authenticated key exchange (PAKE), private set intersection (PSI), and distributed function secret sharing. In this work, we present the first concrete, high-throughput, post-quantum s
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