安全多方计算中的理性公平研究毕业论文.doc

本科毕业论文（设计） 安全多方计算中的理性公平研究学 院： 理学院 专 业： 信息与计算科学 班 级： 101 学 号： 1007010162 学生姓名： 指导教师： 2014年 5月 10 日贵州大学本科毕业论文（设计） 诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处特此声明论文（设计）作者签名： 日 期： 安全多方计算中的理性公平研究Rational fairness research of secure multi-party computation张 胜Zhang shengII 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 页目 录摘 要 IIIAbstract IV第一章 绪论 11.1研究的目的与意义 11.2研究现状及发展趋势 21.3论文章节安排 3第二章 基础知识 42.1安全多方计算 42.1.1基本定义 42.1.2公平性 52.2博弈论 72.2.1标准式博弈 72.2.2纳什均衡 72.3基本工具 82.3.1 ShareGen函数 82.3.2秘密共享 9第三章 基于ShareGen函数的理性公平多方计算 113.1基于ShareGen函数的理性公平两方计算 113.1.1 ShareGen函数 113.1.2 协议公平性分析 123.2基于ShareGen函数的理性公平多方计算 133.2.1 ShareGen函数 133.2.2 协议描述 143.2.2协议公平性分析 15第四章 基于秘密共享的理性公平多方计算 174.1经典方案介绍 174.1.1 Shamir的秘密共享方案 174.1.2 Peterson可验证秘密共享方案 174.1.3 Gennaro的VSS协议 184.2基于秘密共享的理性公平多方计算 194.2.1协议描述 194.2.2 协议公平性分析 21第五章 结束语 23参考文献 24致谢 25IV 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 页 安全多方计算中的理性公平研究 摘 要安全多方计算方面的研究目前在国内外都比较成熟了，从基本定义、概念到诸多安全计算协议的设计，很多学者都设计出了相应的协议。

安全多方计算是由多方参与方通过信息交互来实现的，公平性是安全多方计算的一个必不可少的性质，是安全多方计算研究的一个重大课题目前，在对安全多方计算的公平性的研究中，基于信息逐渐释放方法的研究方案相继被提出但是，这些方案也只是或多或少地考虑了部分公平性，完全公平性仍然是当前的一大难题安全多方计算正是在这样的背景之下日益引起人们的关注 安全多方计算中的理性公平是基于协议的公平性和参与者的理性趋利性研究本文中所讨论的参与者皆为理性趋利参与者，并先后讨论了标准式博弈下基于ShareGen函数的安全多方计算协议和基于秘密共享的安全多方计算协议中的理性公平性，文章采用了给予不诚实行为者踢出协议交互的惩罚，促使参与者朝着合作共赢的方向做出选择文中还给出了参与者部分不诚实的概念，给出了强公平性、部分公平性以及弱公平性的证明关键词：安全多方计算, 纳什均衡, ShareGen函数，秘密共享，公平性Rational fairness research of secure multi-party computation Abstract Secure multi-party computation research at present, both at home and abroad are more mature, from basic definitions, concepts, to a lot of security protocol design calculation, many scholars have designed the corresponding agreement. Secure multi-party computation is implemented by the various participants through information interaction, fairness is an indispensable properties of secure multi-party computation, is an important secure multi-party computation research topic. At present, in the study of the fairness of secure multi-party computation, the study of the method based on information gradually release schemes have been proposed. However, these solutions are more or less consider some of the fairness, fairness is still a big problem to the current completely. Secure multi-party computation is against this background, increasingly aroused people's concern. Secure multi-party computation fair is based on the agreement of fairness and rationality in the rational fickle kinds of study participants. Discussed in this article of the participants are rational, participants, and has discussed the standard type of game of secure multi-party computation protocol based on ShareGen function and secure multi-party computation protocol based on secret sharing the rational fairness, the article adopted for dishonest behavior interactions play deal punishment, prompting the participants in the direction of the win-win cooperation to make a choice. This paper also gives participants the concept of partial dishonesty, gives the proof of strong fairness, the weak parts of fairness and impartiality.Keywords: Secure multi-party computation, Nash equilibrium, ShareGen function, secret sharing, fairness 第 25 页 贵州大学本科毕业论文（设计） 第一章 绪论1.1研究的目的与意义随着信息技术和安全多方计算协议的兴起，使得人们的工作方式更具博弈选择性。

人们在商业活动中都是为追求各自的利益，然而今天的发展需要合作共赢，有些商业信息也需要保密但某些人为了追求利益的最大化而选择背叛合作协议，则安全多方计算协议是运用奖惩机制或其他机制促使大家共同选择合作以达到共赢的目的，同时更重要的是安全多方协议要确保各参与方的信息保密安全多方计算是由多方参与方者通过信息交互来实现的，公平性是安全多方计算的一个必不可少的性质，是安全多方计算研究的一个重大课题目前，在对安全多方计算的公平性的研究中，基于信息逐渐释放方法的研究方案相继被提出但是，这些方案也只是或多或少地考虑了部分公平性，完全公平性仍然是当前的一大难题，所有这些公平性很大程度上受参与者的理性控制因此安全多方计算协议执行过程中参与者的理性选择是实现公平交互以达到共赢的关键所在但是如何设计安全多方协议才能促使参与者选择合作以达到共赢目的，以及对安全多方计算中理性公平的探讨，是本文的切入点和写作目的所在博弈纳什均衡是研究理性公平的主要工具之一，分析参与者安全多方计算协议模型的理性公平，以此为基础，采用纳什均衡对协议进行理性公平判定；本文只讨论完全信息下的纳什均衡，并主要分析安全多方计算协议是否达到完全信息下的纳什均衡状态，即协议是否公平。

通过对安全多方计算中的理性公平研究，探索出促使人们选择合作的安全多方计算协议对促使多方互利共赢具有重大意义本协议需要参与者理性的做出选择，才能达到合作的结果本文的前提是所有参与者必须在理性的状态下做出选择，这样比较符合现实商场的理性选择本文探究意义重在通过对密码学和博弈论的研究并设计出安全的多方计算协议，促使参与者输入的值都能计算出理性公平的结果以达到共赢的目的，并能对各方输入的信息进行保密而纳什均衡是判断协议是否达到公平的主要依据，从而在理论上分析协议的公平性，以此预测实际生活中的公平性研究的主要意义在于探究出如何使协议的理论公平性越来越接近实际并促使安全多方计算的实际公平的方法，从而保证参与者选择的公平性以达到互利共赢的目的1.2研究现状及发展趋势 安全多方计算方面的研究目前在国内外都比较成熟了，从基本定义、概念到诸多安全计算协议的设计，很多学者都设计出了相应的协议 传统安全多方计算方面：文献[3]给出了安全多方计算协议要解决的问题，即一组参与者希望共同计算某个约定的函数，每个参与者提供函数的一个输入，出于安全考虑，要求参与者提供的输入对其他人保密，有可能不是最早提出的。

至少关于安全多方计算的的前提就在于此，此外，该文献还给出了几种常见的安全多方计算协议，基于OT 的安全多方计算协议、 使用vss子协议的安全乡方计算协议、签于同态加密的安全多方计算协议、使用M ix-M atch 的安全多方计算协议也给出了研究方向：（1)一般化的安全多方计算协议:这类研究的目的是设计一种高效的、安全的、能够计算任意函数的安全多方计算协议，希望能够通过这样一种协议一劳永逸地解决所有的涉及到安全多方计算的问题2)对一般。