若干安全多方計算應(yīng)用協(xié)議研究.pdf

1、安全多方計算（Secure PartMulti-y Computation，簡稱SMC）是研究多個參與方合作計算一個約定函數(shù)，任何參與方都在不泄露自己的輸入信息的情況下，計算結(jié)束后每個參與方都知道這個函數(shù)的輸出結(jié)果，同時沒有人知道其他參與者輸入的任何信息。而針對特殊的安全多方計算問題，即不同應(yīng)用環(huán)境背景下的多方計算問題，尋找切實(shí)高效的SMC 問題的解決方案，是當(dāng)前SMC 問題的研究熱點(diǎn)。安全多方計算要滿足兩個基本需求：一是要保證輸出結(jié)果

2、的正確性，二是要保證輸入數(shù)據(jù)的保密性。安全多方計算問題首先由圖靈獎得主Yao提出，隨著學(xué)者的深入研究，目前已經(jīng)細(xì)化產(chǎn)生了許多研究方向，比如秘密分享，計算幾何，網(wǎng)上談判，電子投票等。盡管安全多方計算在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用剛剛開始，但是它必然會成為信息安全體系中的一個不可缺少的部分。
　　 本文的主要研究主要針對安全多方計算在一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用問題。目前已經(jīng)有很多學(xué)者對安全多方計算問題進(jìn)行了研究，并得到了很好的結(jié)果。本文的主要工作有：<

3、br>　　 首先，保護(hù)私有信息的多方排序問題。設(shè)計了兩個保護(hù)私有信息的多方排序協(xié)議，協(xié)議一利用數(shù)據(jù)擾亂技術(shù)和特定的數(shù)據(jù)向量，通過異或和置換操作來實(shí)現(xiàn)安全多方排序；協(xié)議二利用了普通的公鑰加密和置換操作來實(shí)現(xiàn)安全多方排序。
　　 這兩個協(xié)議在半誠實(shí)模型條件下都可以解決保護(hù)私有信息的多方排序問題，計算代價較小。
　　 其次，安全數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計方案。設(shè)計了一個安全數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計方案，首次提出這一問題。即T 擁有一個存儲了n個數(shù)據(jù)的

4、公共數(shù)據(jù)庫DB，供已注冊的合法的m個用戶進(jìn)行查詢。這m個用戶想從DB中查詢得到自己感興趣的信息，但又不想泄露自己所要查詢的信息。與此同時，該公共數(shù)據(jù)庫也想對某一時段的查詢進(jìn)行統(tǒng)計分析，以便提供更好的服務(wù)。這查詢統(tǒng)計方案是基于茫然傳送協(xié)議完成實(shí)現(xiàn)的。
　　 再次，保護(hù)私有信息的直線分割多邊形面積協(xié)議。提出了一個新的問題，即在同一平面上，Alice有一個凸多邊形，Bob有一條直線，直線與凸多邊形相交，分凸多邊形為兩塊。他們兩個人都不

5、想把自己私有信息告訴對方，但是Alice又想知道這兩塊面積的大小這一問題。對于這一提出的新的問題，利用Monte Carlo方法、點(diǎn)積協(xié)議和同態(tài)加密技術(shù)，作者給出了安全的解決方案。
　　 最后，一種抗強(qiáng)制的電子投票方案。設(shè)計了一個新的電子投票方案，該方案滿足了電子投票的基本要求，并且較好的解決了電子投票中有關(guān)強(qiáng)迫投票和買賣選票的問題。通過允許投票人重復(fù)投票，使得強(qiáng)制者無法判斷受迫者是否按照自己意愿投出選票，從而提高了電子投票的抗