As a core component of modern RAG systems, approximate nearest neighbor (ANN) search has been extensively studied for decades. In practice, deploying ANN often requires symmetric privacy, where the querier's query and the database owner's data must remain hidden from each other, necessitating a secure multi-party computation (MPC) solution. So far, most MPC-based ANN protocols follow a cluster-based approach: they evaluate distances for the query over a large candidate set and rely on heavyweight primitives such as distributed ORAM to hide access patterns. As a result, each search typically requires $O(\sqrt{N})$ time. We propose HNSecW, a novel MPC protocol for ANN search that achieves the $O(\log N)$ search time for the first time. We first study the single-query setting. Starting from HNSW, the state-of-the-art ANN algorithm, we redesign its control flow and data structures to achieve fully data-independent execution. To further achieve logarithmic search time, we employ offline reshuffling and partial database duplication. Furthermore, we extend our protocol to support multiple sequential queries by introducing a "double visited" caching structure that eliminates redundant cross-query memory accesses, thereby avoiding per-query online shuffling. In addition, we develop a batch-query protocol that exploits higher parallelism to reduce both round complexity and the circuit's critical path. Our experiments show that HNSecW preserves the high accuracy of plaintext HNSW ($\geq 90\%$ recall) and delivers over a $20\times$ efficiency improvement over prior work on million-scale datasets.


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人工神经网络(Artificial Neural Network,即ANN ),是20世纪80 年代以来人工智能领域兴起的研究热点。它从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象, 建立某种简单模型,按不同的连接方式组成不同的网络。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型,由大量的节点(或称神经元)之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数,称为激励函数(activation function)。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重,这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。 最近十多年来,人工神经网络的研究工作不断深入,已经取得了很大的进展,其在模式识别、智能机器人、自动控制、预测估计、生物、医学、经济等领域已成功地解决了许多现代计算机难以解决的实际问题,表现出了良好的智能特性。
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