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外包计算、多方计算及MPC应用

• October 11, 2022 • Read: 2348 • 隐私计算

外包计算

在外包计算中,第一个参与方拥有数据,希望能获得该数据的计算结果,该方称为数据所有方。第二个参与方接收并存储加密后的数据,在加密数据上进行计算并将加密结果返回给数据所有方。在整个过程中第二个参与方无法得到与输入数据、中间结果和最终结果相关的恶任何信息,而数据所有方可以解密返回的恶计算结果来得到输出。

可以使用 同态加密 来实现外包计算,具体不在此阐述。

多方计算

MPC 的目标是允许一组相互独立的数据所有方在互不信任且不信任任何公开第三方的条件下,以各自的秘密为输入联合完成某个函数的计算。与外包计算不同的是,在 MPC 中所有协议参与方都是数据所有方,都需要参与协议的执行过程。

通用和专用 MPC

姚期智的 混淆电路 是一个通用 MPC 协议。只要待计算的函数是一个离散函数,且此函数可以用固定大小的恶电路描述,就可以用混淆电路协议实现次函数对应的 MPC 协议。而对于隐私保护集合求交(Private Set Intersection,PSI)这种专用功能函数来说,可能存在比通用 MPC 协议更加高效的专用 MPC 协议。在特定应用场景可以直接使用专用功能函数,也可以将专用功能函数作为构建其他应用程序的基础模块。

MPC 应用

  • 姚期智百万富翁问题
  • 安全拍卖
  • 投票
  • 安全机器学习
  • 其他应用

参考文献

  • 实用安全多方计算导论 /(美)戴维·埃文斯(David Evans),(美)弗拉基米尔·科列斯尼科夫(Vladimir Kolesnikov),(美)迈克·罗苏莱克(Mike Rosulek)著;刘巍然,丁晟超译。北京:机械工业出版社,2021.5