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    直击 2020 欧密会最新研究:安全多方计算与证明系统

    2020-05-22 19:30

      

    本文转载自微信公众号:PlatON


    第 39 届欧洲密码学大会(以下简称欧密会)于 5 月 15 日落下帷幕。


    由于受到全球新型冠状病毒肺炎疫情影响,本届欧密会为线上视频会议,并在注册费用上实施了减免政策,尤其是面向广大学生群体,更是推行零元注册费。


    本届欧密会,PlatON 依旧为全程赞助并参与其中。自 2016 年起,PlatON 持续赞助和举办各类密码学会议。包括对美国密码会议(Crypto)、亚洲密码会议(Asiacrypt)、欧洲密码会议(Eurocrypt)及中国密码会议的持续赞助;对 Inscrypt、SCRIPTS、IDASH、CCS、BIU 等会议和比赛的赞助等。PlatON 在密码学领域持续的理论研究与投入也获得了密码学界高度认可与好评。

    直击 2020 欧密会最新研究:安全多方计算与证明系统

    欧密会( Eurocrypt )是国际密码学研究协会( International Association for Cryptologic Research,IACR )每年主办的三大密码学国际会议之一。


    会议涵盖了密码学研究及应用的各个方面如基础理论研究、密码设计与分析、安全计算与协议、密码应用等。会议主要由论文报告、1 至 2 个特邀报告和自由发言( rump session )组成,会期为 4 天且不设分会场,欧密会是密码学研究领域的标志性会议,影响力深远且水平顶尖。


    本届欧密会涵盖了密码学领域的多个分支:数论、混淆、函数加密系统、基于属性的加密系统、对称密码方案设计和分析、量子密码和量子密码分析、安全多方计算、通用的零知识证明系统、针对具体论述的简洁和高效的证明系统、侧信道攻击、可验证延时函数和随机抽取、秘密分享和信息隐藏、格密码和基于编码的密码学、公钥密码学和通用模型。


    值得注意的是,本届欧密会虽然没有单独设立与区块链相关的主题讨论,但在密码学领域,却有不少有关区块链的研究成果。


    以下为 2020 欧密会区块链与密码学部分最新成果:


    安全多方计算主题


    题目:

    《Resource-Restricted Cryptography: Revisiting MPC Bounds in the Proof-of-Work Era》


    作者:

    Juan Garay、Aggelos Kiayia、Rafail M. Ostrovsky、Giorgos Panagiotakos、Vassilis Zikas


    主要内容:


    论文发现中本聪共识(工作量证明)突破了传统协议(例如缺少相关随机初始化的安全多方计算和传统的拜占庭共识)中攻击者数量通常不能超过总人数的 1/3 的边界,而是在计算算力层面进行了约束,即只要半数以上的算力掌握在诚实的矿工手里即是安全的。


    通过对中本聪共识这一资源约束行型设计范式的分析和思考,将这一新范式转移到密码学的定义和模型上,通过引入一个所谓的外层网络(针对传统密码学场景的点到点网络进行了扩展以及对攻击者行为的约束),给出了允许攻击者数量超过 1/3,且不多于 1/2 的拜占庭共识协议和安全多方计算协议。


    证明系统主题


    题目:

    《SPARKs: Succinct Parallelizable Arguments of Knowledge》


    作者:

    Naomi Ephraim、Cody Freitag、Ilan Komargodski、Rafael Pass


    主要内容:


    论文提出了一种面向并行计算的全新的证明系统 SPARKs。假设一个非确定性的计算任务需要的时间是 T,则 SPARKs 可以满足三个基本的性能要求:


    1. 不管计算任务跑多少次,证明者的证明生成时间基本上是 T。

    2. 证明者最多只需要 poly*log (T) 个处理器。

    3. 通信复杂度和验证者的计算复杂度均是 poly*log(T)。


    作者根据抗碰撞哈希函数的存在性假设,构造了一个具体的 SPARKs 系统,以及另一个基于 SNARKs 系统的存在性假设和抗碰撞哈希函数的存在性假设的非交互式的 SPARKs 系统。


    此外,区块链领域火热的零知识证明系统如 Marlin,SuperSonic,Fractal 均出现在了欧密会上。