可证明安全的理性委托计算协议

针对理性委托计算中的安全性需求问题,提出了一种可证明安全的理性委托计算协议。首先,在委托计算中引入博弈理论并分析理性参与者的行为偏好,并且在博弈论框架下构建理性委托计算博弈模型;其次,根据博弈模型中的均衡需求及理性委托计算的安全需求,设计理性安全模型;再次,结合 Yao 的混淆电路可以随机化重用的优势及全同态加密技术,构造理性委托计算协议,且协议中参与者的策略组合可以达到纳什均衡状态;最后,根据理性安全模型证明了协议的安全性和输入输出的隐私性,且性能分析表明了协议的有效性。所提理性委托计算协议在满足传统安全性的同时,又考虑了参与者的行为偏好,更符合大数据环境下的委托计算模式。

通用可组合框架下的公平理性委托计算

为实现理性委托计算中的经济与信誉公平性,基于密码学的区块链模型提出了通用可组合(UC)框架下的公平理性委托计算方案。首先,结合直接信誉和间接信誉构建关于委托方与计算方的双向信誉激励模型。其次,基于博弈论构建具有完美信息的理性委托计算动态博弈模型,分析得到唯一子博弈纳什均衡。再次,根据理性委托计算场景中的可验证性安全需求、参与者理性决策需求、经济与信誉公平需求以及敌手模型,基于通用可组合理论提出公平理性委托计算理想函数。最后,结合简洁承诺证明和智能合约提出了可安全实现理想函数的公平理性委托计算协议。协议分析证明,所提协议满足UC安全性。

公平理性委托计算协议

传统委托计算的验证过程计算和通信开销较高,且参与者要么诚实,要么邪恶;理性委托计算是引入理性参与者,通过效用函数来保障计算结果的可靠性.首先在委托计算中引入博弈论,给出了唯一稳定均衡解.其次,基于比特币和Micali-Rabin的随机向量表示技术,设计一种新的理性委托计算协议.针对协议的公平性问题,参与双方分别提交特殊构造的比特币押金,保障参与者双方的利益;针对验证复杂问题,运用Micali-Rabin的随机向量表示技术,验证过程简单、高效,且不会泄漏关于计算结果的任何信息.最后,安全性和性能分析结果表明,该协议不但解决了传统委托计算的验证复杂问题,同时保证了诚实者的利益.王海龙(1993-),男,硕士,CCF学生会员,主要研究领域为密码学,安全协议.

基于全同态加密的理性委托计算协议

传统委托计算因需验证方验证其计算结果,从而导致协议效率低下.针对此问题,本文结合博弈委托代理理论和全同态加密技术,提出理性委托计算协议.该协议通过参与者之间的效用函数保证计算结果的正确性,无需验证方进行验证.首先,利用博弈委托代理理论,构造委托计算博弈模型;其次,结合全同态加密技术,构造理性委托计算协议;最后,对协议进行实验与分析,结果表明,该协议不但保证了安全性和正确性,并且全局可达帕累托最优.

基于理性信任模型的理性委托计算协议

传统的委托计算需要额外开销验证计算结果的正确性,导致委托计算效率较低、开销较大.针对此问题,结合博弈论与理性信任建模(rational trust modeling,简称RTM)的思想,提出了基于理性信任模型的理性委托计算协议.通过设置恰当的效用函数,激励计算方诚实执行协议,以此来保证计算结果的可靠性.首先,基于理性信任建模的思想构造理性信任模型,将服务器的生存周期作为效用函数的参数,设计满足委托计算参与者利益的效用函数,并分析协议中参与者的行为策略,当参与者采取"诚实"策略时,可以得到理性委托计算的纳什均衡点;其次,利用改进的NTRU(number theory research unit)公钥密码体制实现速度快、安全性高、具有抵抗量子计算攻击的能力的优点,结合Pedersen承诺方案,设计理性委托计算协议;最后,从正确性、安全性与性能这3个方面对协议进行分析,并通过实验证明生存周期对参与者效用的影响.结果表明,该协议可有效保证计算结果的可靠性.

基于智能合约的三方博弈防共谋委托计算协议

大数据产业快速发展使得委托计算服务需求日趋增多,且委托计算效率在云计算支持下不断提高,然而传统委托计算协议需要验证计算结果,导致其计算效率降低。为此,提出一种基于智能合约的三方博弈理性委托计算协议。将博弈理论与传统委托计算相结合,采用信誉机制建立三方博弈委托计算模型,并使用以太坊区块链技术设计智能合约和理性委托计算协议,以保证计算结果的正确性。实验结果表明,与直接计算、传统委托计算协议相比,该协议计算时间更短、计算效率更高,可使三方博弈可达到贝叶斯纳什均衡。