Пресметување со повеќе страни (MPC) е технологија која овозможува безбедна обработка и споделување на податоци помеѓу повеќе страни без ниту една страна да има пристап до целосниот сет на податоци.
Овој тип на дистрибуирани пресметки добива на сила во последниве години, бидејќи неговата корист вклучува безбедно извршување на пресметки на информации за лична идентификација (PII), без учесниците да пристапат до необработените податоци. За да се осигура дека ниту еден учесник нема пристап до сите податоци, криптолозите развија различни протоколи кои им овозможуваат на страните да ги поделат и споделуваат шифрираните парчиња податоци меѓу себе.
Што е повеќепартиско пресметување?
Во неговото јадро, MPC е технологија која им овозможува на повеќе страни да пресметуваат податоци без ниту една страна да има пристап до необработените податоци. Тие го постигнаа тоа така што ги поделија податоците на парчиња и ги шифрираа така што ниту еден учесник не може сам да ги дешифрира.
Клучна компонента на MPC е тоа што овозможува пресметување на шифрирани податоци, така што учесниците не можат да видат на што другите страни вршат пресметки или какви резултати добиваат од процесот.
Историја на MPC
Пресметувањето со повеќе страни (MPC) првпат направи големо внимание во 1970-тите, кога кинеската легенда за криптографија Ендрју Јао го создаде Протоколот за скршени кола, кој им овозможи на двете страни да пресметуваат податоци без да ги откриваат нивните влезови. Неговиот проблем на милионери даде едноставен пример за двопартиски систем MPC.
Во 1987 година, протоколот GMW (Goldreich–Micali–Wigderson) се роди, дозволувајќи навистина повеќепартиски платформи, а во 2008 MPC го имаше своето деби во реалниот свет на аукција со запечатена понуда на данска шеќерна репка која ја зачува приватноста на сите понудувачи вклучени. Ова го означи почетокот на револуционерниот нов начин за спроведување безбедни дигитални трансакции со повеќе учесници.
Како функционира пресметувањето со повеќе страни?
MPC користи криптографски техники како што се тајно споделување и хомоморфно шифрирање со цел да се подели и споделува шифрирани делови од податоци помеѓу повеќе страни. Тајното споделување вклучува поделба на дел од информациите на неколку компоненти, при што секоја страна добива само по едно парче, што значи дека ниту една од нив нема да има пристап до целосните податоци. Хомоморфното шифрирање се користи за да се овозможи пресметување на шифрирани податоци, што значи дека тие не изложуваат чувствителни информации во форма на обичен текст.
Пример за илустрација на тоа како функционира мултипартиското пресметување
Да речеме дека три компании, А, Б и Ц, сакаат да соработуваат на проект, но не си веруваат доволно една на друга за да ги споделат своите чувствителни податоци. Со користење на MPC решенија, тие можат безбедно да ги поделат податоците меѓу себе и да вршат пресметки на нив, при што никој од нив нема пристап до необработените информации.
Прво, A, B и C ќе користат алгоритми за тајно споделување за да ги поделат своите податоци на неколку компоненти. Секоја компанија потоа ќе ги шифрира овие парчиња користејќи хомоморфни алгоритми за шифрирање и ќе ги испрати до другите двајца учесници. Сега, сите три страни имаат шифрирани податоци една од друга, но ниту една од нив не може сама да ги дешифрира и да пристапи до целосниот сет на информации.
Следно, A, B и C можат да вршат пресметки на шифрираните податоци без да мора да ги дешифрираат. Ова значи дека секој учесник може да ги види само своите придонеси, а сепак да може да соработува на проектот. Конечно, бидејќи ниту еден од овие учесници нема пристап до необработените податоци еден на друг, тие можат да бидат сигурни дека нивните информации се безбедни.
Зошто MPC се нарекува пресметување за зачувување на приватноста?
Податоците се незаменлива алатка во денешниот свет, со многу од најреволуционерните и најпрогресивните достигнувања во светот директно следени на нив. Но, споделувањето податоци премногу често доаѓа со непроценливи ризици од нарушување на приватноста или дури и губење на контролата.
Пресметувањето со повеќе страни (MPC) нуди креативно решение за ова прашање, помагајќи да се создаде нова онлајн атмосфера каде страните ќе можат да пристапат до одредени типови на податоци без да ја загрозат безбедноста на информациите на другите или нивните сопствени.
MPC користи безбедни алгоритми кои не откриваат никакви податоци освен резултатите, што значи дека страните можат да донесат важни одлуки без откривање лични детали или кршење на правата за приватност на другите. Оваа технологија би можела да ја револуционизира безбедноста на податоците каква што ја знаеме и да го отвори патот за сигурна иднина исполнета со можности кои произлегуваат од споделувањето на корисни информации.
Придобивки од решенијата за пресметување на повеќе страни
Решенијата MPC нудат широк спектар на придобивки, вклучувајќи:
• Зголемена безбедност – Со разделување на шифрирани делови од податоци и неизложување на необработени податоци во ниту еден момент, MPC гарантира дека ниту една страна не може да пристапи до сите информации. Ова го прави идеално решение за обработка на високо чувствителни информации, како што се PII или медицинска евиденција.
• Подобрена приватност – Со оглед на тоа што секој учесник добива само дел од целокупниот сет на податоци и ниту една страна нема пристап до сите информации, MPC помага и за подобрување на приватноста со спречување на која било страна да профилира поединци.
• Зголемена брзина и приспособливост – MPC решенијата можат да извршуваат пресметки паралелно, што значи дека тие можат брзо да обработуваат големи количини на податоци. Ова е особено корисно за задачи како машинско учење, за кои е потребна голема компјутерска моќ за извршување.
Недостатоци на решенијата за пресметување со повеќе страни
Главните недостатоци на MPC решенијата вклучуваат:
• Повисоки трошоци – Спроведувањето и водење на MPC решение бара повеќе ресурси од традиционалните пресметковни техники. Ова вклучува купување на хардвер, софтвер и други алатки потребни за поставување.
• Комплексност – Поставувањето на MPC систем може да биде сложено поради потребните дополнителни техники за криптографија. Ова, исто така, може да го отежне решавањето и отстранувањето грешки, бидејќи сите проблеми треба да се решат на повеќе страни.
• Бавни брзини – Бидејќи решенијата за MPC извршуваат пресметки на шифрирани податоци, тие често може да работат побавно од традиционалните пресметувачки процеси. Ова значи дека задачите кои бараат големи количини на пресметковна моќ може да потрае подолго за да се завршат.
MPC апликации во реалниот свет
Генетско тестирање
Генетичарите користат MPC за да ги анализираат генетските податоци. Наместо да испраќа необработени секвенци на ДНК преку интернет, секоја страна ги шифрира сопствените податоци и ги испраќа на сервер од трета страна каде MPC може да ги споредува, анализира и интерпретира резултатите без сите страни да ги откриваат своите индивидуални информации.
Финансиски трансакции
Можете да користите MPC за да обезбедите финансиски трансакции. Ова може да го постигнете со поделба на податоците на повеќе делови и нивна обработка во безбедно опкружување MPC, осигурувајќи дека ниту една страна нема пристап до сите информации. Ова го прави идеален за решенија за дигитално плаќање, како што се берзите за криптовалути, каде што приватноста е од најголема важност.
медицински истражувања
Можете да користите MPC решенија за споделување и анализа на големи количини медицински податоци. Со шифрирање на податоците пред да се испратат, секоја страна може да пристапи до одредени информации што ја загрозуваат приватноста или безбедноста на ниту една друга личност. Ова го прави MPC идеално решение за клинички испитувања и други истражувачки проекти кои вклучуваат чувствителни податоци за пациентите.
Потпишување на праг во блокчејн
MPC може да ги заштити дигиталните потписи во различни blockchain проекти. Тие го постигнаа ова со поделба на потписот меѓу повеќе учесници, така што ниту една партија нема пристап до целиот потпис. Ова осигурува дека дигиталните потписи остануваат безбедни и отпорни на манипулации дури и ако едната страна е компромитирана.
Безбедни алтернативи на MPC
Криптографски методи
Криптографските методи се составен дел од компјутерската безбедност што ни овозможува безбедно складирање и пренос на чувствителни податоци. Два од главните криптографски методи кои се користат за оваа намена се хомоморфното шифрирање и доказите со нула знаење.
Хомоморфното шифрирање користи математички формули за да овозможи пресметување на шифрирани податоци без претходно да се дешифрираат, што го олеснува безбедното споделување на податоците без да се загрози приватноста.
Доказите со нула знаење обезбедуваат математички техники за да се потврди вистината за информациите без да се откријат деталите, што ги прави исклучително корисни кога се работи со доверливи информации.
Друга техника што се користи во криптографијата е диференцијалната приватност, која додава контролирана количина на случајност на собраните податоци, спречувајќи ги злонамерните страни да добијат лични податоци на корисниците. Во суштина, криптографските методи ни нудат поголема контрола врз нашите податоци преку обезбедување на зголемен слој на безбедност и заштита од прекршување на податоците.
Методи поддржани од AI/ML
Методите поддржани од AI/ML помагаат да се поттикне следната генерација иницијативи водени од приватноста. Две клучни техники кои ја овозможуваат оваа промена се синтетичките податоци и федеративното учење.
Синтетичките податоци се форма на вештачка интелигенција која создава податочни точки кои ја реплицираат распределбата на релевантните карактеристики без всушност да користат вистински информации.
Федерираното учење е форма на дистрибуирана техника на машинско учење каде што аналитичарите обучуваат модели низ повеќе збирки на податоци истовремено без ризик од загрозување на какви било доверливи или чувствителни информации складирани во нив.
Заедно, овие два методи овозможуваат и подобра прецизност и посилна заштита на приватноста на податоците од почеток до крај, овозможувајќи ни да донесуваме попаметни одлуки со поголема сигурност.
Заклучок
MPC е сè попопуларна технологија која овозможува безбедна обработка на податоци помеѓу повеќе страни без ниту една страна да има пристап до целосниот сет на податоци. Користи криптографски техники како што се тајно споделување и хомоморфно шифрирање за да се подели и шифрира делови од податоци, осигурувајќи дека никој од учесниците не може да пристапи до необработените податоци или да профилира некој поединец од нив.
Со своите многубројни придобивки, вклучувајќи зголемена безбедност, подобрена приватност и зголемена брзина и приспособливост, решенијата MPC нудат моќно решение за организациите безбедно и ефикасно да обработуваат чувствителни податоци.
Извор: https://www.cryptopolitan.com/multi-party-computation-mpc-solutions/