Gizli Paylar Üzerinde SPDZ ve Aritmetik MPC
Gizli paylaşılmış tamsayılar üzerinde ortak toplama ve çarpma gerçekleştirin.
Gizli Paylar Üzerinde SPDZ ve Aritmetik MPC, CoddyKit'te ücretsiz bir Cryptology Academy dersidir. Bu, 4 dersinin 3. dersidir. Aşağıdan dersin tamamını ücretsiz okuyabilir, sonra tarayıcıda yerleşik kod editörü ve 7/24 yapay zeka koçu ile uygulamalı olarak pratik yapabilirsin. Bu, Cryptology Academy öğrenme yolunun bir parçasıdır ve ilerlemeniz web ve CoddyKit uygulaması arasında senkronize olur. Cryptology Academy kursu toplamda 4 dersten oluşur.
Aritmetik ve Boole MPC
Boole MPC, bitler (XOR/AND) üzerinde çalışır. Aritmetik MPC ise doğrudan toplama ve çarpma işlemlerini destekleyerek tam sayılar veya cisim elemanları üzerinde çalışır. Makine öğrenimi ve istatistik uygulamaları için daha uygundur.
Z_p Üzerinde Toplamsal Gizli Paylaşım
x ∈ Z_p değeri, x = x_1 + x_2 + ... + x_n mod p şeklinde paylaşılır. Paylaşılan değerlerin toplanması ücretsizdir: her taraf kendi paylarını yerel olarak toplar. İletişim gerekmez.
Beaver Çarpma Üçlüleri
[a] ve [b] paylarını çarpmak için taraflar, c_t = a_t·b_t olacak şekilde bir Beaver üçlüsünü ([a_t], [b_t], [c_t]) önceden dağıtır. Çevrimiçi çarpma bir iletişim turu kullanır.
SPDZ Protokolüne Genel Bakış
SPDZ (Damgård ve diğerleri, 2012) = "Kısmen Homomorfik Şifrelemeye Dayalı Dağıtık Sıfır Bilgi". Çevrimdışı aşama, SHE aracılığıyla kimliği doğrulanmış üçlüler üretir. Çevrimiçi aşama, toplamsal paylarla hızlı değerlendirme yapar.
SPDZ'de Mesaj Kimlik Doğrulama Kodları
Her paya bir MAC eşlik eder: MAC(x_i) = α·x mod p; burada α küresel bir gizli anahtardır. Bu, kötü niyetli tarafların paylarını fark edilmeden bozmasını önler.
Çevrimdışı Aşama: Üçlülerin Üretilmesi
SPDZ'nin çevrimdışı aşaması Somewhat Homomorphic Encryption (BGV/BFV) kullanır. Taraflar, kimliği doğrulanmış Beaver üçlüleri üretmek için paylarını homomorfik olarak çarpar. Bu aşama hesaplama açısından yoğundur ancak paralelleştirilebilir.
Çevrimiçi Aşama: Hızlı Çarpma
([a],[b],[c]) üçlüsü ile [x],[y] girdileri verildiğinde d=x-a ve e=y-b değerlerini açığa çıkarın (maskelidir, dolayısıyla bilgi sızmaz). Ardından [x·y] = [c] + d·[b] + e·[a] + d·e olur. Bir iletişim turu yeterlidir.
MASCOT: OT Tabanlı Çevrimdışı Aşama
MASCOT, SHE tabanlı çevrimdışı aşamanın yerine OT uzantısını koyarak küçük cisimlerde üçlüleri daha hızlı üretir. İki taraflı SPDZ için tercih edilen çevrimdışı aşamadır.
SPDZ Uygulaması: Özel İstatistikler
Birden fazla hastane, kayıtları paylaşmadan hastaların yaş ortalamasını hesaplar. Her hastane verilerini aritmetik paylar olarak kodlar. SPDZ toplamı ve sayıyı hesaplar; taraflar yalnızca oranı öğrenir.
Performans ve Ölçeklenebilirlik
SPDZ-2k (Cramer ve diğerleri, 2018), makine öğrenimine uygun sabit noktalı aritmetik için Z_{2^k} kümesine genişler. MP-SPDZ kütüphanesi, 2 taraf için LAN üzerinden saniyede 1 milyon çarpma işlemi performansına ulaşır.
Bilgi Kontrolü
Aritmetik MPC'de Beaver çarpma üçlülerinin amacı nedir?
Ders Özeti
Aritmetik MPC, Z_p üzerinde toplamsal payları kullanır. Toplama ücretsizdir; çarpma, tek turda Beaver üçlülerini kullanır. SPDZ, kötü niyetli güvenlik için MAC'ler ekler. MASCOT, hızlı üçlü üretimi için OT kullanır. MP-SPDZ bunları pratik kullanıma sunar.
Sıkça Sorulan Sorular
“Gizli Paylar Üzerinde SPDZ ve Aritmetik MPC” dersi ücretsiz mi?
Evet — “Gizli Paylar Üzerinde SPDZ ve Aritmetik MPC” dersin tüm metni burada web'de ücretsiz olarak okunabilir. Etkileşimli olarak pratik yapmak (yerleşik kod editörü ve 7/24 yapay zeka koçu) ve Cryptology Academy kursunun geri kalanını açmak için CoddyKit PRO'ya yükselt. Cryptology Academy kursu toplamda 4 dersten oluşur.
“Gizli Paylar Üzerinde SPDZ ve Aritmetik MPC” dersinde ne öğreneceğim?
Gizli paylaşılmış tamsayılar üzerinde ortak toplama ve çarpma gerçekleştirin. Cryptology Academy ile uygulamalı kodu tarayıcıda doğrudan çalıştırarak pratik yaparsın ve 7/24 yapay zeka koçu dersi çalışırken sorularını yanıtlar.
Cryptology Academy öğrenmeye başlamak için deneyim gerekli mi?
Önceden deneyim gerekmez. CoddyKit'te Cryptology Academy, başlangıçtan ileri seviyeye kadar yapılandırıldığı için buradan başlayabilir veya başından başlayıp kendi hızında ilerleme yapabilirsin. Bu, 4 dersinin 3. dersidir.
“Gizli Paylar Üzerinde SPDZ ve Aritmetik MPC” dersi ne kadar sürer?
Çoğu CoddyKit dersi yaklaşık 5–10 dakika sürer. Her biri kısa ve etkileşimli olduğu için sabit ilerleme yaparsın ve web ile uygulama arasında tam olarak bıraktığın yerden devam edebilirsin.
Bu Cryptology Academy dersinde kod yazıp çalıştırabilir miyim?
Evet. Her Cryptology Academy dersi yerleşik bir kod editörü içerir, bu sayede tarayıcıda gerçek kod yazıp çalıştırabilir ve anlık yapay zeka geri bildirimi alırsın — yerel kurulum gerekli değildir.
Bu kursun tüm dersleri
- MPC Problemi ve Yao'nun Karıştırılmış Devreleri
- GMW Protokolü ve Farkında Olmadan Aktarım
- Gizli Paylar Üzerinde SPDZ ve Aritmetik MPC
- MPC Uygulamaları: Özel Küme Kesişimi ve Makine Öğrenmesi