六、开源项目 mpc4j
mpc4j（Multi-Party Computation for Java）开源库是一个高效且易于使用的安全多方计算（MPC）和差分隐私（DP）库，主要用 Java 实现。mpc4j 中提供了最先进的 MPC 协议和 DP 算法的实现，研究人员可以利用 mpc4j 对主流的隐私计算协议实现公平的性能比较。瓴羊 Dataphin 隐私计算目前可以直接调用 mpc4j 将协议商业化落地。
1. mpc4j 的目标
mpc4j 的目标可以遵循为下述几个关键字：
• 实现严谨：mpc4j 参考了学术领域几乎全部安全多方计算、差分隐私、联邦学习开源库，采用学术界认同的方式完成库的实现。与此同时，结合对于密码学的理解，对外提供统一的接口，后续开发人员无需理解如何实现底层密码学库，只需要直接调用。
• 易于上手：mpc4j 应用 Java 语言实现，开发非常容易上手。经过验证，具备开发能力的博士研究生可以在 2 小时内上手开发新的协议。不具备开发能力的博士可以在一周内学习 Java 语言后，应用 1-2 周的时间即可实现新的协议。
• 统一实现：mpc4j 采用了模块化拆分，约束了数据包的编解码标准、数据包格式、通信接口等。学术开发人员无需考虑如何实现通信，只需要聚焦于协议本身的实现。mpc4j 打通了 C/C++的 SIMD 指令集实现和 Java 层、统一数据格式、支持国密算法。这样一来，所有协议可以在统一的框架下对比性能、在统一的框架下二次开发。
• 工程思维：mpc4j 是安全算法团队与工程团队约定实现的。工程人员可以参考实现，对通信接口进行改造，无需修改协议底层。进一步，工程团队可以对协议进行分布式改造，从而构建商业化产品。
2. mpc4j 的架构图
mpc4j 的整体架构如下图所示：
mpc4j 可以在 x86_64 和 aarch64 上运行。使用者可以在 Macbook M1（aarch64）上开发和测试协议，然后在 Linux OS（x86_64）上运行实验。
开发人员可能希望使用国产密码算法 SM 系列算法（SM2 用于公钥操作，SM3 用于散列，SM4 用于块密码操作）而不是常规算法（如 secp256k1 用于公钥操作，SHA256用于散列和 AES 用于块密码操作）。mpc4j 支持 SM 系列的国产密码算法与常规密码算法的切换，mpc4j 利用 Bouncy Castle 支持 SM 系列算法。
3. mpc4j 的阶段性成果
2022 年 9 月 21 日，中国信息通信研究院云计算与大数据研究所宣布，mpc4j 首批入选了隐私计算联盟开源项目组。mpc4j 每三个月会进行一次更新，目前版本为1.0.6。
