ABY-高效混合协议安全的两方计算框架

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ABY- a framework for efficient Mixed-Protocol secure two-party computation

摘要：设计并实现了一个aby的混合协议框架，该框架有效地集合了算术共享、布尔共享和姚式的混淆电路的安全计算方案，并提供了安全双方计算的最佳实践解决方案。框架允许预先计算的不经意传输扩展在安全计算之间的转换。使用aby协议为三个示例应用构建了混合协议-隐私集合交集、生物特征匹配和模幂运算。引言：安全计算从80年代提出以来，已经引入了几种安全计算方案并且进行了反复优化，针对多种功能和部署场景产生了不同的安全计算协议和风格。这种多样性高效安全计算协议的开发对于非专家而言是一项具有挑战性的任务。希望根据自己的特定功能和可用资源选择一种有效的协议。尚且不清楚那种协议是有利的，需要根据自己的特定需求对每个方案进行原型化，然后才能够开始实施所选的方案。贡献：提出一个新的框架，用于开发高效的混合协议，允许灵活的设计过程。aby的源代码可以在网站中直接获取。

Motivation

为了克服对有效函数表示依赖并提高其效率，前置工作将基于同态加密的安全计算协议与姚式电路结合，使用同态加密评估具有作为算术电路的有效表示的操作（加法和乘法）以及使用姚式电路评估具有作为布尔电路的有效操作比较。表明，使用混淆协议方法可以产生比仅使用单个协议更好的性能，因为同态加密和姚式电路协议之间转换的成本相对比较高昂 并且同态加密性能对着安全参数的增加而变差，因此混合协议仅比使用单一协议实现了相对较小的改进。