HashKey：说透安全多方计算 MPC 技术方案、挑战与未来

发布时间: 2020-09-24

       数据是一个复杂概念，有多种类型和丰富特征。随着时代从互联网转变至区块链，数据即将成为可产生经济价值的资产。但是，大多数企业考虑到数据安全和个人隐私等问题，对数据共享都非常谨慎。对个人数据而言，控制权和隐私保护的重要性超过所有权。因此，企业在面临数据输入的隐私及输出的结果上常常遇到平衡上的困难。举例来说 : 医院需要与保险公司分享病患数据，但是又不能泄露病患的个人隐私。安全多方计算（Secure Muti-party Computation）提供了一种技术上的解决方案，能够在无可信第三方的情况下安全地进行多方协同的计算。安全多方计算能够解决互不信任的参与方之间保护隐私的协同计算问题，拓展了传统分布式计算的边界以及信息安全范畴，对解决网络环境下的信息安全具有重要价值。安全多方计算能够结合多行业领域进行数据融合，对数据市场的发展十分重要。

       安全多方计算架构安全多方计算主要分为两个参与方 :参与节点及枢纽节点。各个参与节点地位相同，可以发起协同计算任务，也可以选择参与其他方发起的计算任务。枢纽节点不参与实际协同计算，主要用于控制传输网络、路由寻址及计算逻辑传输。此外，在去中心化的网络拓扑里，枢纽节点是可以删减的，参与节点可以与其他参与节点进行点到点连接，直接完成协同计算。安全多方计算过程中，每个数据持有方可发起协同计算任务，并通过枢纽节点进行路由寻址，选择相似数据类型的其余数据持有方进行安全的协同计算。参与协同计算的多个数据持有方的参与节点会根据计算逻辑，从本地数据库中查询所需数据，共同就安全多方计算任务在密态数据流间进行协同计算。整个过程各方的明文数据全部在本地存储，并不会提供给其他节点。在保证数据隐私的情况下，枢纽节点将计算结果输出至整个计算任务系统，从而各方得到正确的数据结果。

      安全多方计算主要有三个特性 :

      1.隐私性。安全多方计算首要的目的是各参与方在协作计算时如何对隐私数据进行保护，即在计算过程中必须保证各方私密输入独立，计算时不泄露任何本地数据。

      2.正确性。多方计算参与各方通过约定安全多方计算协议发起计算任务并进行协同计算，运算数据结果具备正确性。

      3.去中心化。安全多方计算中，各参与方地位平等，不存在任何有特权的参与方或第三方，提供一种去中心化的计算模式。

      目前来看，安全多方计算所面临的挑战在于随着区块链和大数据等技术的逐渐发展，我们对数据及计算的要求相对更高。比如：区块链要求匿名性，数据计算需要隐私保护等等。因此类似安全多方计算等密码学技术在实际使用过程中，就会出现解释成本非常高，且效率低的问题。安全多方计算会涉及庞大的计算量及通信量，尤其是涉及公钥运算。目前安全多方计算单个运算可以达到毫秒级，也就是说每秒钟最多能做几百次计算。但是在大数据的场景下，一个数据应用或模型训练往往涉及数十万单位的数据样本及特征量，运算效率会是一个问题。除此之外，对于某些在线或需要实时计算并且计算任务较复杂的应用场景，安全多方计算目前可能难以负担。所以在赋能数据流通的道路上，未来我们还需要做更多的探索与尝试。

本文内容转载自：链闻 ChainNews

原文作者：钱柏均， 就职于 HashKey Capital Research

原文地址： https://www.chainnews.com/articles/267259519509.htm

作者: 钱柏均， 就职于 HashKey Capital Research