Fantastic Four: 具有恶意安全的诚实大多数四方安全计算

今天给大家带来的是发表于USENIX'21的一篇文章：

《Fantastic Four: Honest-Majority Four-Party Secure Computation With Malicious Security》

链接：

https://www.usenix.org/system/files/sec21-dalskov.pdf

报告的slide链接为：
https://www.usenix.org/system/files/sec21_slides_dalskov.pdf

摘要

本文介绍了一种诚实大多数的鲁棒四方计算协议, 具有主动安全性, 且不依赖于function-dependent preprocessing(预处理), 实现了输出可达性(Guaranteed output delivery, GOD), 同时保证协议中止同时确保任何一方不会得到超过输出的任何信息. 以往实现输出可达性采用的方案有SWIFT[^1], FLASH[^4], 让确定为诚实的参与方重构秘密并在明文下进行协议计算. 实验表明, 本文所提协议的效率接近于仅提供半诚实安全的三方诚实大多数计算协议, 这表明, 通过添加第四方是实现主动安全而不影响性能的有效方案.

背景

当前最快的MPC协议仅提供了中止安全性. 传统的MLaaS架构缺乏隐私保护, 而客户端/服务器模型(client/server model)是MLaaS架构常用的隐私保护替代方案, 如果存在恶意的计算方导致中止计算, 那么用户将无法得到输出, 这对于MLaaS来说是不能接受的, 因此模型的鲁棒性非常重要. 这里的鲁棒性可以理解为, 协议为所有参与方提供输出可达性, 而不论敌手是否存在恶意行为. 考虑MLaaS架构中的两种鲁棒类型的外包计算:

 

安全计算协议

复制秘密共享方案