20、密码学前沿技术：从多方计算到后量子时代

密码学前沿技术：从多方计算到后量子时代

在当今数字化的时代，密码学作为保障信息安全的核心技术，其重要性不言而喻。随着技术的不断发展，密码学领域也涌现出了许多前沿技术，如安全多方计算、秘密共享、后量子密码学和侧信道分析等。这些技术不仅为信息安全提供了更强大的保障，也为未来的信息交互和处理带来了新的可能性。

1. 安全多方计算（SMPC）

在电子交易等众多应用场景中，一组人常常需要根据各方的个人输入共同进行某些计算。这些计算可能发生在相互信任、部分信任或互不信任的各方之间。当参与者互不信任时，隐私保护就成为了首要考虑的问题。安全多方计算（SMPC）正是为解决这一问题而提出的。

SMPC 旨在实现两个主要特性：
- 输入隐私 ：确保参与者传输的消息除了最终函数的输出外，不会泄露任何额外信息。
- 正确性 ：防止恶意勾结的部分参与者迫使诚实参与者输出错误结果。根据这一特性，SMPC 协议可分为健壮的 MPC 协议（诚实参与者总能计算出正确输出）和带中止的 MPC 协议（发现错误时中止计算）。

在过去的二十年里，SMPC 得到了广泛的研究和探索。其概念最早由姚期智在两方场景中提出，后由 Goldreich 等人扩展到多方场景。他们的方法基于所有输入的秘密共享和针对腐败方的零知识证明。SMPC 的重要应用包括私人信息检索（PIR）、隐私保护统计数据库和隐私保护数据挖掘等。

2. 秘密共享

秘密共享方案是将一个秘密分割成若干部分，分发给有限数量的授权方。其设计使得授权组中的特定数量参与者可以将他们的份额组合起来重构秘密，而授权组外的任何