多方安全计算(MPC)原理简介(上)

简介: 多方安全计算(MPC)原理简介(上)

百万富翁问题


两个富翁,分别为张三和李四
他们自己都清楚自己有几千万财产即他们心里清楚 1~10中的一个数(代表自己千万级的财富)
他们想知道到底谁的数更大一些。

不经意传输的解决方案

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不经意传输(OT)协议

在密码学中 发送方可以向接收方传输一系列信息中的某一部分
接收方可以正确收到信息,但不知道信息属于整体的哪个部分


安全可信计算


外包计算

含义

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常用技术

同态加密

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典型的应用场景

数据持有者想对其持有的大量数据进行计算
奈何其拥有的计算资源不足
想借助云服务器的算力完成该计算

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多方计算


多方计算的目标就是对一组计算的参与者
每个参与者拥有自己的数据
并且不信任其它参与者和任何第三方
在这种前提下,如何对各自私密的数据计算出一个目标结果的过程

应用场景

姚式百万富翁
安全拍卖
安全电子选举
安全机器学习
丹麦甜菜拍卖
波士顿工资平等研究

安全模型

根据参与方的可信程度可以建立几种安全模型

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现实生活中不存在

  • 半诚实模型
参与方会诚实的运行协议
但是他会根据其它方的输入或者计算的中间结果来推导额外的信息
  • 恶意模型
可能不会诚实的运行协议,甚至会搞破坏

相比于恶意模型,参与方如果真的想获取到同时对自己有用的信息,多数情况下符合半诚实模型


基本概念和方法


Secret Sharing(密钥分享)

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1、数据拆分->数据分发->数据计算->得到计算结果->汇总计算结果
2、密钥分享保证了计算过程中各个参与方看到的都是一些随机数
但最后仍然算出了想要的结果
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