21、基于多方整数计算的安全拍卖与投票系统研究

基于多方整数计算的安全拍卖与投票系统研究

安全拍卖相关研究

安全拍卖结合了经济学（机制设计）、密码学和安全工程三个不同的研究领域。在许多拍卖和交易机制中，往往依赖于可信第三方（TTP），但在实际应用中，找到这样的TTP可能很困难，或者建立成本很高。多方计算可以在一定程度上“实现”这样的TTP，只需要信任部分（例如多数）参与方。

1. 安全拍卖的应用场景
   在涉及众多卖家和买家（成百上千）交易单一可分割商品的双向拍卖中，竞拍者需要向拍卖师提交完整的出价方案或策略，即根据单位价格指定他们想要买卖的数量。拍卖师根据这些出价计算市场清算价格，也就是能使总需求和总供给达到最佳平衡的价格。然而，单个出价包含了竞拍者的经济状况信息，这些信息可能被他人利用。如果竞拍者对出价的隐私性缺乏信心，他们可能不会采用最优策略。
2. 拍卖师的安全问题及解决方案
   假设出价的通信是安全的，拍卖师是线上和线下拍卖攻击的主要目标。为确保拍卖师的可信度，一种方法是用一组n个可信第三方（TTP）来替代，假设最多有t个TTP是腐败的，即所谓的阈值信任。在这种假设下，可以通过多方计算（MPC）来模拟拍卖师的功能。
3. 与以往工作的对比
   之前唯一的安全双向拍卖只能拍卖单个物品，而我们的拍卖可以处理多个物品，甚至在实际应用中能处理三种不同商品的多个物品。从实现角度来看，我们首次实现了基于MPC的多TTP信任模型，并且实验结果表明我们的协议对于实际应用具有足够的效率。目前类似的工作有Malkhi等人和Feigenbaum等人的研究，但他们的系统在处理物品数量和T