19、科学计算的安全外包

科学计算的安全外包

在科学计算的领域中，安全外包是一个至关重要的议题。为了确保计算过程和结果的安全性，我们需要采用有效的伪装技术。下面将详细介绍相关的伪装技术、密钥处理以及伪装程序等内容。

1. 伪装技术的必要性

单一的伪装技术无法满足广泛的科学计算需求。就像伪装飞机机库和伪装一个人需要完全不同的方法一样，科学计算中的不同任务也需要多种伪装技术。例如，对于求积、常微分方程、优化、边缘检测和矩阵乘法这五种标准科学计算，没有一种原子伪装技术能适用于所有情况。这充分说明了多种伪装技术的必要性，也体现了伪装和加密的本质区别。

2. 原子伪装技术

原子伪装技术是创建完整伪装的基本手段，具有可逆性、安全性和成本三个重要特性。理想的伪装应该是可逆的、高度安全且成本低廉的。以下是几种常见的原子伪装技术：
- 随机对象 ：通过创建随机对象，如数字、向量、矩阵、函数和参数等，并将它们融入计算中进行伪装。这些随机对象由随机数生成器生成，如果使用的是真正的随机数，需要保存用于伪装和反伪装过程；如果是伪随机数生成器，保存种子和参数即可。为了增强安全性，建议隐藏生成器的“身份”。例如，可以使用多个标准生成器创建一次性随机序列：

G1 = 均匀生成器（具有两个参数 = 上下范围）
G2 = 正态生成器（具有两个参数 = 均值和标准差）
G3 = 指数生成器（具有两个参数 = 均值和指数）
G4 = 伽马生成器（具有两个参数 = 均值和形状）
选择12个随机数；前八个是四个生成器的参数，另外四个α1、α2、α3和α4用于创建一次性随机序列α1G1 + α