安全多方计算协议安全性与复杂性动态调节机制研究

【摘要】：随着信息化技术的发展,合作计算及其安全性越来越受关注,因此安全多方计算问题一直是近年来的热点研究课题之一。在安全多方计算协议及算法的相关性能中,安全性和复杂性是其协议及算法考虑的两个重要因素。安全性主要用于衡量协议所泄漏的信息量,而复杂性则主要用于衡量协议的计算成本与通信代价。 现有的关于安全多方计算协议的研究,均强调协议是零信息泄露的理想安全条件,从而导致协议的计算成本与通信代价都很高。安全性的理想安全在理论研究中被着重强调,但在实际应用中,要达到理想安全其实现的开销太大,这往往是不可行的。而若需要提高效率,可能就有部分信息泄露,这对于安全多方计算中的不可信用户来说是不可行的,但在安全多方计算中有的用户间互相可信,可以通过泄露部分信息来减少协议的计算成本与通信代价,为此,本文主要研究安全多方计算中安全性与复杂性间的动态调节机制。为实现安全性与复杂性间的动态调节机制,本文还研究了安全性与复杂性的量化方案,安全级别的判定方法。 首先,本文基于点积协议分别研究了安全性和复杂性的量化问题。安全性量化方案的设计思想是基于信息泄漏量与安全性间的关系而设计的。在安全性的量化设计中,根据计算模型的不同分别设计了两种量化方法,第一种安全性量化方法是基于点积协议提出的,针对两个或三个参与方的安全量化,其设计思想是借助于特定的映射函数,第二种安全性量化方法是针对多个参与方的安全性量化方法,其设计思想主要是借助于模糊集合及隶属函数。 紧接着,根据安全性的量化方案,设计了安全级别的判定方法。根据复杂性的基本属性设计了复杂性的量化方案,并在安全性和复杂性量化方案的基础上研究了安全性与复杂性间的动态调节机制问题。最后,本文根据动态调节机制的实现方案和特性,分析了动态调节机制在实际中的相关应用,并设计了动态调节机制的应用方案。