PLATO:隐私计算词典丨一文读懂安全多方计算

前言:隐私计算赛道作为当下的风口赛道,无数企业纷纷涌入,抢跑占道。作为一家专注于区块链隐私计算赛道科普入门的垂直媒体,同时也是针对隐私计算兴趣者开放的低门槛入口,我们汇总并分类了隐私计算行业内晦涩难懂的名词,编写了「隐私计算词典」板块,帮助大家理解、学习。

前两篇,我们分别从「数据安全」和「云计算」两方面入手,讲解了对于「隐私计算」一词的理解。而在「隐私计算」实现方面,所有的理论必定需要技术作支撑,因此,接下来我们将一一介绍有关于实现「隐私计算」的技术手段。?近年来,有很多隐私计算技术取得了关键突破,并对未来产业的发展产生了重要的影响,其中安全多方计算、可信执行环境、联邦学习和区块链辅助的隐私技术工具被认为是目前产业最重要的四大技术发展方向。?考虑到「隐私计算词典」板块的核心目的是为了让大家更好地理解隐私计算技术,因此,本文将抛开晦涩难懂的密码学原理等理论,只针对技术概念进行入门科普。

隐私计算公链Oasis计划推出官方NFT平台:3月30日消息,隐私计算公链 Oasis 计划推出官方 NFT 平台,并正在邀请更多项目来 Oasis Emerald 链上部署。据介绍,该 NFT 平台具有包容、可访问的 NFT 体验,Gas 费极低,并由 Oasis 官方提供技术指导及营销帮助。[2022/3/30 14:26:21]

此篇,我们来介绍隐私计算技术之「安全多方计算」。

首先,我们先代入以下几个情景——

小明、小红和小刚三人是好朋友,某天他们想知道谁的存款更多,但又不想公开自己的存款,此时该怎么办?甲认为自己得了某种遗传疾病,乙有含有所有疾病DNA模型的数据库,甲想验证自己的想法,但同时不希望自己的DNA被乙采集,此时该如何是好??A、B、C三家公司现有一个项目需要共同合作,但在合作时,需要三家公司各自提供部分数据资源,但谁都不愿意公开自己收集到的数据,此时该采用什么办法才能让合作继续进行?通常情况下,解决上述问题的策略是假设有可信任的第三方或是可信任的服务平台。但是在目前多变、不确定和充满对立的环境中,依托第三方极具风险,因此采用这种方式并不合适。?

PlatON 发布2.0 白皮书:聚焦区块链、隐私计算与人工智能三大技术:9月14日,隐私AI计算网络PlatON于社交媒体发布其白皮书2.0版本内容,正式确立以区块链、隐私计算与人工智能三大技术为核心,全面建设去中心化的隐私计算网络、人工智能市场、 AI 协作网络三大阶段性目标。

据悉,PlatON 2.0将通过建立去中心化的隐私计算网络,形成去中心化的人工智能市场, 任何人都可以在隐私被保护的前提下通过PlatON 2.0 连接数据、算法、算力训练人工智能模型。PlatON 2.0 为AI提供了三个关键要素:数据、模型和计算能力,从而实现自组织的协作的人工智能网络。

今年6月PlatON刚发布过隐私计算白皮书,其中描述的各项隐私计算技术也将在PlatON2.0上实现。[2021/9/14 23:24:07]

隐私计算AI网络PlatON宣布正式启动安全多方计算仪式Lumino:6月7号消息,隐私计算AI网络PlatON宣布正式启动安全多方计算仪式Lumino,参与者们能以分布式的方式参与PlatON生态网络。Lumino仪式分为两个计算组,针对底层不同的密码学配置,参与者可以选择加入其中一个,或者两个计算组都参加。计算过程将依次执行。一旦仪式启动,参与者运行开源的客户端软件,并在几个小时内完成计算,参与者可以在仪式开启后的任意时间加入。根据参与者设备和带宽的具体情况,此次计算通常需要1到10小时左右来运行客户端软件。另外,系统为每个参与者运行过程配置15小时的窗口,以鼓励参与者及时完成工作量。组织方将为每一位运行客户端软件的参与者采用一个可验证计算范式。[2021/6/7 23:18:18]

那么,究竟如何在保护数据私密性的前提下解决问题?通过分析,我们不难发现以上情景有两个共同点:?

孙宇晨:2020年波场推出4.0升级,将隐私计算、PBFT一键发链等技术引入波场:8月5日15:00,2020年纷智云端峰会第三场直播正式开启,本场云会议由元界DNA总冠名,蚂蚁节点联盟、金色财经联合主办,主题为“DeFi领航数字金融最前沿”。

TRON波场创始人孙宇晨首先回顾了2017年在纷智峰会上诞生了诸如波场、币安、金色财经等行业顶尖的企业与公司。三年过去了,2020年波场推出了4.0强势升级,将隐私计算、企业级服务、PBFT一键发链、跨链等全球最新技术引入波场区块链,与此同时,波场入局DeFi取得强势进展,最后他祝贺2020年纷智峰会取得圆满成功。[2020/8/5]

两方或者多方参与基于他们各自隐私数据输入的计算任一参与方不愿意让其他任何人知道自己输入的信息对此,华裔计算机科学家、图灵奖获得者姚期智教授提出了解决办法——「安全多方计算」。?

分析 | 隐私计算在云计算、分布式计算网络和区块链等方向有广阔发展前景:通证通研究院发表区块链技术引卷系列专题之八《隐私计算:动态的加密技术》。隐私计算技术是密码学的一个前沿发展方向,填补了数据在计算环节隐私性问题的空白,为云计算、分布式计算网络和区块链等技术的应用提供隐私性基础,有全同态加密、多方安全计算、零知识证明等技术方向。全同态加密提供了对加密数据的处理能力,安全多方计算解决互不信任的参与方在保护各自隐私的前提下协同计算的问题,零知识证明解决在不泄露某一秘密的前提下向证明者证明自身确实拥有秘密的难题。隐私计算在云计算、分布式计算网络和区块链三个方向有广阔发展前景,但目前其计算效率仍受技术瓶颈限制。[2019/5/31]

安全多方计算,全称SecureMulti-PartyComputation,用于解决一组互不信任的参与方之间保护数据机密性的协同计算问题。多个参与方共同参与协同计算,输出计算结果,并保证任何一方均无法得到除应得的计算结果之外的其他任何信息。?

安全多方计算的技术架构如下图所示:?

图片来源:《数据流通关键技术白皮书》?

如图,我们可以将计算过程分成以下步骤:?

发起计算任务,枢纽节点传输网络及信号控制各数据持有方发起协同计算任务通过枢纽节点进行路由寻址,选择相似数据类型的其余数据持有方进行协同计算节点根据计算逻辑,从本地数据库中查询所需数据,共同就计算任务在数据流间进行协同计算在保证输入隐私性的前提下,各方得到正确的数据反馈简单说,所有参与方在参与计算时输入数据至节点,节点统计所有参与方的数据统一进行协同计算,获取计算反馈,最终将结果给到参与方,这个过程便称为安全多方计算。?

需要注意的是,不论是在输入信息的过程中,还是在获得反馈结果后,各参与方的输入信息都做到了加密保护,无法获取自己以外的其他人输入的信息。换句话说,安全多方计算可以保证获取数据价值,却不泄露原始数据内容。

通过以上介绍,我们可以总结出安全多方计算的三个特点:?

安全性安全多方计算研究的是各参与方在协作计算时如何对各方隐私数据进行保护,重点关注各参与方之间的隐私安全性问题,即在安全多方计算过程中必须保证各方私密输入独立,计算时不泄露任何本地数据。?

准确性多方计算参与各方就某一约定计算任务,通过约定安全多方计算协议进行协同计算,计算结束后,各方得到正确的数据反馈。?

去中心化协同计算中,各参与方地位平等,不存在任何有特权的参与方或第三方,提供一种去中心化的计算模式。?

随着数字经济的飞速发展,众多企业越来越向着「数据为王」的方向发展,对于现在的企业来说,技术似乎已不是难以跨越的鸿沟,而数据正逐步成为企业之间角逐的资本。?

安全多方计算作为密码学研究的核心领域,可以运用在日常生活的方方面面,例如共享医疗信息却不想泄露患者隐私,公司之间合作但又不想公开已有数据资源等类似情况。?

虽然安全多方计算也被吐槽说过于强调安全性,导致效率的降低,但是在众多应用场景下,人们需要的不是效率,而是足够的安全。?

对此,安全多方计算技术的确可以提供一个安全、私密、可信的数据信息处理方式,为解决网络环境下的信息安全提供了新的思路,真正解决了实现数据可控共享和保证数据信息安全性之间的两难问题。?

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