Credit:俄勒冈州立大学俄勒冈州立大学的研究人员开发了一种安全的计算协议，其效率比人们认为的最佳方案高出25%，这意味着未来需要在保持个人数据隐私的同时进行计算的群体可以节省时间和能源成本。OSU工程学院计算机科学副教授迈克·罗苏莱克和研究生兰斯·罗伊在本月虚拟的第41届国际密码学年会(Crytpo 2021)上展示了他们的发现。会议由国际密码研究协会组织。
22岁的罗伊在科尔瓦利斯长大，18岁时进入俄勒冈州立大学计算机科学博士项目，直接从家庭学校高中进入OSU研究生院。他12岁开始在OSU大学旁听本科课程。
安全计算通常通过“姚百万富翁问题”来解释，这是一个由计算机科学家和计算理论家安德鲁·姚提出并命名的假设情况，其中两个富人想决定谁更富有，但都不想向对方透露自己有多少钱。
“在现实生活中，公司和其他团体会就要运行的计算达成一致，然后他们会做一些密码魔术，最后他们只学习计算的最终结果——计算的输入和中间结果仍然是私有的，”Rosulek说。“我最喜欢的一个例子是波士顿市希望回答这个问题，即该市的科技行业是否存在基于性别的工资差距。这些科技公司共同计算了其综合薪资数据的相关汇总统计数据，但没有任何公司需要披露其薪资数据。”
安全计算协议中的标准技术是乱码电路，它可以有多种结构。罗苏里克解释说，乱码电路是实现通用安全计算协议的少数方法之一，只需在相关方之间进行几轮通信。
“乱码电路最有效的构建来自于我之前的一篇论文，2015年，”Rosulek说，他的Twitter句柄是@ GarbledCircus。“在那篇论文中，我们也给出了一些很好的证据，证明这是尽可能高效的。我真的相信不可能做得更好，从2015年开始，我一直在努力确凿地证明不可能做得更好。这一最新结果令人大吃一惊，因为我们展示了如何比2015年的论文实际做得好25%。”
罗苏莱克将罗伊描述为更高效的乱码电路背后的“策划者”，这涉及到他们称之为“切片和切割”的见解
“我已经不再花任何心思试图做得比我们在2015年的论文中做得更好，”罗苏雷克说。“兰斯对这个问题很熟悉，但这不是我们一起积极解决的问题。当兰斯向我提出一个创新的想法时，我非常怀疑，但事实证明他的直觉是正确的，他很快就让我相信他疯狂的新想法奏效了。”
罗伊解释说，普通的计算机电路包含对数据进行基本计算的门。在一个乱码电路中，门被修改了——乱码——所以流经它们的数据被加密了。
在试图证明2015年乱码电路技术无法改进的过程中，罗伊发现，如果一个门使用了输入中包含的所有信息，或者没有使用任何信息，但如果它使用了其中的一些信息，他的证明想法是有效的。这个概念，切片，将他的思维转移到试图改进2015年的技术上，而不是证明它不能做得更好。
“然而，我也遇到了一个新问题，”罗伊说。“切片的工作方式会泄露太多信息，使混乱的电路无法安全运行。”
一年左右后，2020年夏末，他想出了一个解决办法:划片。
“如果乱码电路的构建方式是随机的——也就是说，通过掷骰子——并且其他一些信息是保密的，切片的想法就可以变得安全，”他说。“当我向迈克展示时，他真的很兴奋，在2021年冬天，我们改进了技术，并写下了结果。”
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