计算机专业论文范例安全计算理论(3)

7 安全多方计算理论研究热点

目前学者们针对安全多方计算理论的研究,主要在密码学和信息论两种安全模型下进行,研究热点集中在几个方面。

7.1 一般安全多方计算协议

为节省资源,研究一种通用一般化的协议,目的在于设计一种高效、安全、能够计算任意函数的安全多方计算协议,通过这种通用协议来解决所有涉及到的安全多方计算问题。

7.2 对一般安全多方计算协议裁减

如果一个协议是普适的,那么必然会牺牲一些性能上的代价来满足其广泛适用性。针对一个具体的应用,如电子选举,对一般化的安全多方计算协议进行一点裁减,去掉一些对这个具体应用没有意义的部分,可以大大地提高效率。具体地说,是如何将安全多方计算理论与技术应用到具体的环境。

7.3 安全多方计算的定义

由于安全多方计算协议的构造形式多种多样,而各研究者基于的安全模型不一致,而得出的应用条件也是不一样的。如R.Canetti等人针对安全信道模型下的安全多方计算给出了形式化的定义,首先提出可信第三方TTP的安全多方计算,然后考虑如何用协议来模拟TTP的作用。这与其他模型下的安全多方计算的思路和协议构建方法完全不同,即使在同一模型下,但协议的构造方法也会影响到具体应用。

虽然安全多方计算的目的、性质、应用环境都得到本领域学者的认可,但是至今还没有一个大家认同的、完备的定义。因此,安全多方计算的完备定义一直是研究热点。

7.4 新的安全多方计算协议构造方法

目前大部分研究者们在设计安全多方计算协议时,基本都以VSS的子协议为构造基石,设计出的协议在答题结构上都是类似的,这样在解决通信效率和安全性上没有实质性突破。是否存在新的构造方法来设计高效安全多方计算协议,这是研究者们一直在探索的问题之一。

7.5 安全多方计算协议生成器

现有的许多安全多方计算协议的研究,基本在于安全域定义上如何完成基本运算就停止了。因为,从理论上讲,任何函数可以安全地被计算就已解决私有信息保护问题。但是,距离实际应用还有一步需要跨越。

安全多方计算协议计算器目的在于联系基本定义和函数安全计算,其作用就是弥补这具体应用一步,多方计算生成器的输入就是任意函数f和计算域上基本运算的子协议,输出是安全计算函数f的协议。目前,许多学者已经提到了安全多方计算生成器的重要性,但并没有深入研究。

7.6 恶意模型下的安全多方计算

现在对安全多方计算问题的研究主要基于密码学和信息论等安全模型,要求所有参与方必须严格按照协议的流程进行计算,不能恶意修改协议的运行或提供虚假数据。

而在实际的协作计算中,可能协议的参与方是恶意用户,此时,我们需要设计高效的恶意模型下的安全多方计算协议。尽管从理论上说,任何通用模型下的SMC协议都可以转换成恶意模型下的SMC协议,但这种理论转换在效率上是不可行的。因此,恶意模型下的安全多方计算问题需要得到进一步的研究。

8 结束语

安全多方计算理论及其应用是一个迅速崛起的、理论性很强的研究领域,它牵涉到密码学的各个分支,有着广阔的应用领域。从理论上讲在分布式的环境中,有多个参与者的任何协议都可以看作是安全多方计算的一个特例。如果我们设计了一个安全高效的安全多方计算协议,那么理论上所有的分布式环境中的多个参与者的协议,都可以用这个安全多方计算协议来解决。所以,从这个意义上来看,安全多方计算协议有着非常诱人的应用前景。

参考文献

[1] 秦静,张振峰,冯登国 等. 无信息泄漏的比较协议. 软件学报,2004,15(3):421-427.

[2] 罗永龙. 安全多方计算若干关键问题及其应用研究. 中国科学技术大学博士学位论文,2005.

[3] 刘木兰,张志芳. 密钥共享体制和安全多方计算. 北京:电子工业出版社,2008

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