موضوع مقاله: محاسبات چندجانبه امن | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # محاسبات چندجانبه امن | مقدمه: هدف این زمینه طراحی روش‌هایی است که با استفاده از آن، افراد بدون آنکه مقدار ورودی‌هایشان را افشا نمایند می‌توانند یک تابع از مقادیر ورودی‌هایشان را محاسبه نمایند. | ## بخش 1: محاسبات چندجانبه امن | به بیان دیگر شرکت‌کنندگان را در نظربگیرید که هر تنها در اختیار است و هدف شرکت‌کنندگان محاسبه امن و کارای می‌باشد به‌طوری‌که خروجی اختصاصی باشد. بدیهی است در مواردی ممکن است خروجی همه شرکت‌کنندگان یکسان باشد؛ که به صورت نمایش داده می‌شود. ایده محاسبه امن یک تابع روی بستر ناامن در سال ۱۹۸۲ با مسئله میلیونرهای یائو آغاز شد. مسئله‌ای که دو میلیونر قصد دارند از اینکه کدامیک ثروتمندتر هستند آگاه شوند بدون اینکه میزان ثروت خود را برای دیگری افشا کنند. تابعی که در این مسئله محاسبه می‌گردد عمل بزرگ‌تر بودن است و خروجی آن یک بیت است. ویژگی‌های امنیتی برای احراز پروتکل محاسباتی امن دو ویژگی حفظ حریم خصوصی و درستی به صورت زیر تعریف می‌شود. به عنوان مثال در سیستم مزایده الکترونیکی داده‌های خصوصی افراد شرکت‌کننده در مزایده، پیشنهادهای ارائه شده ار سوی آن‌ها می‌باشد و خروجی تابعی که محاسبه می‌گردد نتیجه مزایده را مشخص می‌کند. شرط حفظ حریم خصوصی به این معناست که هیچ شرکت‌کننده‌ای در مورد پیشنهاد شرکت‌کنندگان دیگر اطلاعاتی به دست نیاورد؛ و شرط درستی بدین معناست که برنده، فردی باشد که بالاترین پیشنهاد را ارائه کرده‌است. به عنوان نمونه‌ای دیگر از محاسبات چند جانبه، پروتکل رای‌گیری الکترونیکی با رای‌دهنده را در نظر بگیرید که با مقادیر رأی به معنای بله و به معنای خیر در انتخاباتی که دارای یک کاندید است شرکت می‌کنند و هدف شرکت کنندگان محاسبه امن تابع است. | ## بخش 2: محاسبات چندجانبه امن | برآورده کردن ویژگی حریم خصوصی، مستلزم این است که رای، تمام رای‌دهندگان مخفی بماند. برقراری ویژگی درستی به این معناست که نتیجه رای‌گیری دقیقاً جمع مقادیر رای‌های داده شده باشد. سه شرکت‌کننده را با داده‌های خصوصی در نظربگیرید که و عدد اولی است که شرکت کنندگان از قبل روی آن توافق کرده‌اند. گام‌های پروتکل به صورت زیر است: ۱-هر مقادیر را به‌طور تصادفی یکنواخت از انتخاب می‌کند و مقدار را محاسبه می‌نماید. به عنوان نمونه مقدار را محاسبه می‌کند و برای اعلام می‌کند ومقدار را از دریافت می‌کند. بررسی ویژگی‌های امنیتی پروتکل: با توجه به رابطه مشاهده می‌کنیم که مقدار نتیجه جمع ورودی‌های شرکت کنندگان در پیمانه است؛ بنابراین با فرض صادق بودن همه شرکت کنندگان خاصیت درستی برآورده می‌شود. برای بررسی ویژگی حفظ حریم خصوصی باید به این پرسش پاسخ داد که آیا در پایان پروتکل شرکت کنندگان غیر از مقدار اطلاعات جدید دیگری بدست می‌آورند یا خیر؟ مشاهده می‌کنیم که شرکت کنندگان علاوه بر اطلاعاتی را در گام سوم پروتکل کسب می‌کنند. اما ادعا می‌کنیم که مشاهده توسط تنها در بدست آوردن مقدار مؤثر خواهد بود و اطلاعات جدیدی برای به دنبال نخواهد داشت. | ## بخش 3: محاسبات چندجانبه امن | برای نمونه مقادیر را در پایان در اختیار خواهد داشت و می‌تواند با محاسبه مقدار را بدست آورد. در واقع با اطلاع از مقدار که در اختیار دارد می‌تواند اطلاعاتی که در طی پروتکل مشاهده نموده‌است را محاسبه (شبیه‌سازی) نماید؛ بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که اطلاعات جدیدی جز بدست نیاورده است. در اینجا فرض کردیم همه شرکت کنندگان به درستی پروتکل را اجرا می‌کنند و ارتباطات بین آن‌ها از طریق کانال‌های خصوصی می‌باشد. اما در واقعیت همواره چنین فرضیاتی برقرار نیستند؛ بنابراین جهت تحلیل و اثبات امنیت یک پروتکل نیاز به تعریف دقیق‌تر ویژگی‌های امنیتی، محیط اجرای پروتکل و توانایی‌های مهاجم داریم. قدرت مهاجم پیچیدگی محاسباتی، استراتژی تخریب و فعال بودن یا غیرفعال بودن از موارد مهم جهت تعیین قدرت یک مهاجم هستند. استراتژی تخریب: مهاجم تعداد مشخصی از شرکت کنندگان را تخریب می‌کند و این شرکت کنندگان تا انتها تخریب شده باقی می‌مانند و هیچ شرکت‌کننده دیگری به مجموعه تخریب شده گان اضافه نمی‌شود. مهاجم می‌تواند در هر زمان دلخواهی از اجرای پروتکل به تخریب هر یک از شرکت کنندگان بپردازد و تخریب شده‌گان تا انتها تخریب شده باقی می‌مانند. محاسبات دوجانبه امن محاسبات دوجانبه امن زیر مسئله‌ای از محاسبات چند جانبه است و مورد توجه خاص پژوهشگران حوزه محاسبات چند جانبه است. | ## جمع‌بندی | آن‌ها در پی پاسخ به این سؤال اند که آیا محاسبات دوجانبه‌ای با کارایی بهتر و فرضیات امینیتی ضعیف‌تر نسبت به محاسبات چند جانبه، قابل دستیابی است؟