Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Երկու մասնակցով անվտանգ հաշվարկների համակարգի նախագծում և իրականացում գաղտնիություն պահանջող կիրառությունների համար

Սոխակյան, Տիգրան Վահանի (2016) Երկու մասնակցով անվտանգ հաշվարկների համակարգի նախագծում և իրականացում գաղտնիություն պահանջող կիրառությունների համար. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Ինֆորմատիկայի և ավտոմատացման պրոբլեմների ինստիտուտ.

[img]
Preview
PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (22Mb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (3434Kb) | Preview

      Abstract

      Կապի ենթակառուցվածքների վիթխարի զարգացումը վերջին տասնամյակներում առաջ է բերել կազմակերպությունների, էլեկտրոնային ծառայությունների և անհատների համագործակցության այնպիսի սցենարներ, որոնք ներգրավվում են մասնակիցների կողմից տրամադրվող գաղտնի ինֆորմացիա: Տրամադրվող ինֆորմացիայի գաղտնիությունը ժամանակ առ ժամանակ հենվում է երրորդ վստահված կողմի առկայութան վրա, օրինակ. էլեկտրոնային աճուրդների ժամանակ eBay համակարգը կարող է հանդես գալ որպես այդպիսի վստահված կողմ: Չնայած նրան, որ այդպիսի կազմակերպությունների վարքը հստակ կանոնակարգվում և վերահսկվում է առկա օրենսդրական դաշտի շրջանակներում, ոչ բոլոր օգտատերերն են պատրաստ տրամադրել գաղտնի ինֆորմացիան այլ, թեկուզ և վստահված կողմին, հատկապես, երբ այդ ինֆորմացիան մեծ արժեք է ներկայացնում կամ կարող է գործածվել օգտատիրոջը վնաս հասցնելու նպատակով: Երկու մասնակցով անվտանգ հաշվարկների հաղորդակարգերը թույլ են տալիս միմյանց չվստահող մասնակիցներին կատարել հաշվարկներ յուրաքանչյուրի գաղտնի մուտքային տվյալների վրա, այնպես, որ հաղորդակարգի կատարման վերջում մասնակիցներին հայտնի է դառնում միայն կատարվող հաշվարկների արդյունքը՝ առանց մուտքային տվյալների բացահայտման: Անցած դարի ութանասունականներին առաջարկվել են երկու մասնակցով անվտանգ հաշվարկների մի քանի հաղորդակարգեր, որոնցում մուտքային տվյալների վրա կատարվող հաշվարկները ներկայացում են բուլյան սխեմայի միջոցով: Առաջարկված անվտանգ հաշվարկների հաղորդակարգերը մինչև 2004 թ. դիտարկվում էին միայն տեսական հետազոտությունների շրջանակներում: 2004 թ. առաջարկվեց Յաոյի հաղորդակարգի ծրագրային առաջին իրականուցումը՝ Fairplay համակարգի տեսքով, որը ապացուցեց երկու մասնակցով անվտանգ հաշվարկների գործնական իրագործելիությունը: Անվտանգ հաշվարկների առաջին ինդուստրիալ կիրառությունը տեղի ունեցավ 2008 թ. սկզբին, երբ Դանիայի ավելի քան հազար ֆերմերների կողմից այն կիրառվեց վստահված կողմի բացակայության պայմաններում ֆերմերային ապրանքների գների աճուրդը իրականացնելու համար՝ խուսափելով մասնակիցների առաջարկած առքի և վաճառքի գները հանրայնացնելուց: 2004 թ. ի վեր, առաջարկվել են երկու մասնակցով անվտանգ հաշվարկներ իրականանող համակարգերի մի շարք լավարկումներ, որոնց արդյունքում հնարավոր են դարձրել անվտանգ հաշվարկների որոշ գործնական կիրառություններ: Prodigious progress of communication infrastructure during recent decades interaction scenarios of practical interest between organizations, individuals and electronic services where the participants need to provide sensitive or private information. The confidentiality of provided private information relies on presence of a trusted third party presence, for example in case of electronic auctions at eBay can act as a trusted party. The behavior of such trusted organizations is clearly regulated and controlled by existing government rules, but not all users will reveal personal or sensitive information to anyone else, especially when this information is related with high stakes or potentially can be used to harm the user. Secure two-party computation enables mutually distrustful parties to compute a function on corresponding private inputs and while revealing nothing beyond the result. Since the middle of eighties secure two-party computations have gained the attention of many researchers in cryptography, but was widely believed to be far inefficient for practical privacy-preserving applications. The first software implementation of a generic secure tow-party computation framework has been introduced in 2004 in the scope of Fairplay project. This implementation is just the proof of concept and is not as efficient to be used in privacy-preserving applications of practical interest. But the influence of Fairplay implementation is huge: it justified the possibility of practical implementations of secure two-party computations and stimulated many researches aimed to implement efficient frameworks able to satisfy the needs of practical applications. One of the notable industrial applications of secure computations took place in 2008. More than a thousand farmers from Denmark incorporated in a privacy-preserving manner to carry out the auctions for sugar beet prices without usage of a trusted party and without revealing offered buy and sell prices. Since 2004 many optimizations have been offered resulting secure two-party computations applicable many applications of practical interest from many fields, including and not limited to medicine, facial recognition, economics, and social networks. Also, there are many applications, where secure two-party computations have huge potential to be used but are not used for now because the lack of efficiency. Thus, it is obvious, that we need to further improve the efficiency of implementations of secure two-party computations and every single improvement is a step to widen the scope of its applicability. Огромный прогресс вычислительной инфраструктуры в течение последних десятилетий привёл к жизни множество сценариев взаимодействия практического характера между организациями, отдельными лицами и электронными сервисами, где участники должны предоставлять частную информацию. Конфиденциальность предоставленной информации часто опирается на наличие доверенной третьей стороны, например, в случае электронных аукционов eBay может выступать в качестве доверенной стороны. Поведение доверенных организаций четко регулируется и контролируется существующим законодательством, но не смотря на это, не все пользователи желают раскрыть личную или конфиденциальную информацию кому-либо, особенно если эта информация имеет высокую цену или потенциально может быть использована против самого пользователя. Безопасные вычисления с двумя участниками позволяют взаимно недоверчивых сторонам А и В вычислить значение функции двух переменных для соответствующих конфиденциальных данных и участников, без раскрытия входных данных кроме результата. Начиная с середины восьмидесятых годов безопасные вычисления с двумя участниками были в центре внимания многих исследователей в области криптографии. Долгое время в этой области проводились только теоретические исследования, и бытовало мнение, что безопасные вычисления далеки от практических приложений требующих конфиденциальности входных данных. Первая программная реализация обобщённой платформы для безопасных вычислений с двумя участниками была разработана в 2004 году в рамках проекта Fairplay. Эта реализация является лишь доказательством концепции программной реализуемости безопасных вычислений с двумя участниками, и не является эффективным для использования в практических целях. Но влияние реализации Fairplay огромен: она обосновала возможность практической реализации безопасных вычислений с двумя участниками и стимулировала многие исследования, направленные на реализацию эффективных механизмов, способных удовлетворить потребности приложений практического характера. Одним из наиболее значимых применений безопасных вычислений имело место в 2008 году, когда более чем тысячи датских фермеров, применили безопасные вычисления для выявления цен для сельскохозяйственных продуктов без привлечения доверенной стороны и не раскрывая предлагаемых цен. В результате множества предложенных оптимизаций, безопасные вычисления с двумя участниками нашли практическое применение во многих областях, в том числе и не ограничивается медициной, распознаванием лиц, социальными сетями. Кроме того, существует множество приложений, где имеется огромный потенциал для применения безопасных вычислений с двумя участниками.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Երկու մասնակցով անվտանգ հաշվարկների համակարգի նախագծում և իրականացում գաղտնիություն պահանջող կիրառությունների համար: Разработка и реализация платформы для безопасных вычислений с двумя участниками для приложений требующих конфиденциальность.
      Uncontrolled Keywords: Սոխակյան Տիգրան Վահանի, Сохакян Тигран В.
      Subjects: Informatics and Computer Systems
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 14 Oct 2016 15:25
      Last Modified: 14 Oct 2016 15:25
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3619

      Actions (login required)

      View Item