7 安全多方計(jì)算理論研究熱點(diǎn)

目前學(xué)者們針對(duì)安全多方計(jì)算理論的研究,主要在密碼學(xué)和信息論兩種安全模型下進(jìn)行,研究熱點(diǎn)集中在幾個(gè)方面。

7.1 一般安全多方計(jì)算協(xié)議

為節(jié)省資源,研究一種通用一般化的協(xié)議,目的在于設(shè)計(jì)一種高效、安全、能夠計(jì)算任意函數(shù)的安全多方計(jì)算協(xié)議,通過(guò)這種通用協(xié)議來(lái)解決所有涉及到的安全多方計(jì)算問(wèn)題。

7.2 對(duì)一般安全多方計(jì)算協(xié)議裁減

如果一個(gè)協(xié)議是普適的,那么必然會(huì)犧牲一些性能上的代價(jià)來(lái)滿足其廣泛適用性。針對(duì)一個(gè)具體的應(yīng)用,如電子選舉,對(duì)一般化的安全多方計(jì)算協(xié)議進(jìn)行一點(diǎn)裁減,去掉一些對(duì)這個(gè)具體應(yīng)用沒(méi)有意義的部分,可以大大地提高效率。具體地說(shuō),是如何將安全多方計(jì)算理論與技術(shù)應(yīng)用到具體的環(huán)境。

7.3 安全多方計(jì)算的定義

由于安全多方計(jì)算協(xié)議的構(gòu)造形式多種多樣,而各研究者基于的安全模型不一致,而得出的應(yīng)用條件也是不一樣的。如R.Canetti等人針對(duì)安全信道模型下的安全多方計(jì)算給出了形式化的定義,首先提出可信第三方TTP的安全多方計(jì)算,然后考慮如何用協(xié)議來(lái)模擬TTP的作用。這與其他模型下的安全多方計(jì)算的思路和協(xié)議構(gòu)建方法完全不同,即使在同一模型下,但協(xié)議的構(gòu)造方法也會(huì)影響到具體應(yīng)用。

雖然安全多方計(jì)算的目的、性質(zhì)、應(yīng)用環(huán)境都得到本領(lǐng)域?qū)W者的認(rèn)可,但是至今還沒(méi)有一個(gè)大家認(rèn)同的、完備的定義。因此,安全多方計(jì)算的完備定義一直是研究熱點(diǎn)。

7.4 新的安全多方計(jì)算協(xié)議構(gòu)造方法

目前大部分研究者們?cè)谠O(shè)計(jì)安全多方計(jì)算協(xié)議時(shí),基本都以VSS的子協(xié)議為構(gòu)造基石,設(shè)計(jì)出的協(xié)議在答題結(jié)構(gòu)上都是類(lèi)似的,這樣在解決通信效率和安全性上沒(méi)有實(shí)質(zhì)性突破。是否存在新的構(gòu)造方法來(lái)設(shè)計(jì)高效安全多方計(jì)算協(xié)議,這是研究者們一直在探索的問(wèn)題之一。

7.5 安全多方計(jì)算協(xié)議生成器

現(xiàn)有的許多安全多方計(jì)算協(xié)議的研究,基本在于安全域定義上如何完成基本運(yùn)算就停止了。因?yàn)?從理論上講,任何函數(shù)可以安全地被計(jì)算就已解決私有信息保護(hù)問(wèn)題。但是,距離實(shí)際應(yīng)用還有一步需要跨越。

安全多方計(jì)算協(xié)議計(jì)算器目的在于聯(lián)系基本定義和函數(shù)安全計(jì)算,其作用就是彌補(bǔ)這具體應(yīng)用一步,多方計(jì)算生成器的輸入就是任意函數(shù)f和計(jì)算域上基本運(yùn)算的子協(xié)議,輸出是安全計(jì)算函數(shù)f的協(xié)議。目前,許多學(xué)者已經(jīng)提到了安全多方計(jì)算生成器的重要性,但并沒(méi)有深入研究。

7.6 惡意模型下的安全多方計(jì)算

現(xiàn)在對(duì)安全多方計(jì)算問(wèn)題的研究主要基于密碼學(xué)和信息論等安全模型,要求所有參與方必須嚴(yán)格按照協(xié)議的流程進(jìn)行計(jì)算,不能惡意修改協(xié)議的運(yùn)行或提供虛假數(shù)據(jù)。

而在實(shí)際的協(xié)作計(jì)算中,可能協(xié)議的參與方是惡意用戶,此時(shí),我們需要設(shè)計(jì)高效的惡意模型下的安全多方計(jì)算協(xié)議。盡管從理論上說(shuō),任何通用模型下的SMC協(xié)議都可以轉(zhuǎn)換成惡意模型下的SMC協(xié)議,但這種理論轉(zhuǎn)換在效率上是不可行的。因此,惡意模型下的安全多方計(jì)算問(wèn)題需要得到進(jìn)一步的研究。

8 結(jié)束語(yǔ)

安全多方計(jì)算理論及其應(yīng)用是一個(gè)迅速崛起的、理論性很強(qiáng)的研究領(lǐng)域,它牽涉到密碼學(xué)的各個(gè)分支,有著廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。從理論上講在分布式的環(huán)境中,有多個(gè)參與者的任何協(xié)議都可以看作是安全多方計(jì)算的一個(gè)特例。如果我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)安全高效的安全多方計(jì)算協(xié)議,那么理論上所有的分布式環(huán)境中的多個(gè)參與者的協(xié)議,都可以用這個(gè)安全多方計(jì)算協(xié)議來(lái)解決。所以,從這個(gè)意義上來(lái)看,安全多方計(jì)算協(xié)議有著非常誘人的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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