Llogaritja me shumë palë (MPC) është një teknologji që mundëson përpunimin dhe ndarjen e sigurt të të dhënave ndërmjet palëve të shumta, pa asnjë palë të vetme që të ketë akses në grupin e plotë të të dhënave.
Ky lloj i llogaritjes së shpërndarë ka fituar tërheqje vitet e fundit, pasi përdorimi i tij përfshin kryerjen e sigurt të llogaritjeve mbi informacionin personal të identifikueshëm (PII), pa aksesin e pjesëmarrësve në të dhënat e papërpunuara. Për të siguruar që asnjë pjesëmarrës i vetëm të mos ketë akses në të gjitha të dhënat, kriptologët kanë zhvilluar protokolle të ndryshme që u mundësojnë palëve të ndajnë dhe të ndajnë pjesë të koduara të të dhënave ndërmjet tyre.
Çfarë është llogaritja me shumë palë?
Në thelbin e saj, MPC është një teknologji që lejon shumë palë të llogaritin të dhënat pa asnjë palë të vetme që të ketë akses në të dhënat e papërpunuara. Ata e arritën këtë duke i ndarë të dhënat në copa dhe duke i enkriptuar ato në mënyrë që asnjë pjesëmarrës të mos mund t'i deshifrojë ato vetë.
Një komponent kyç i MPC është se ai lejon llogaritjen në të dhëna të koduara, kështu që pjesëmarrësit nuk mund të shohin se për çfarë po kryejnë llogaritjet palët e tjera ose çfarë rezultatesh po marrin nga procesi.
Historia e MPC
Llogaritja me shumë palë (MPC) bëri bujë për herë të parë në vitet 1970, kur legjenda kineze e kriptografisë Andrew Yao krijoi Protokollin e Qarqeve të Garbled, i cili lejoi dy palë të llogaritnin të dhënat pa i zbuluar të dhënat e tyre. Problemi i tij i milionerëve dha një shembull të thjeshtë të një sistemi dypartiak MPC.
Në vitin 1987, lindi protokolli GMW (Goldreich–Micali–Wigderson), duke lejuar platforma vërtet shumëpartiake, dhe në vitin 2008 MPC pati debutimin e saj në botën reale në një ankand danez të panxharit të sheqerit me ofertë të mbyllura që ruante privatësinë e të gjithë ofertuesve. të përfshirë. Kjo shënoi fillimin e një mënyre të re revolucionare për të kryer transaksione të sigurta dixhitale me pjesëmarrës të shumtë.
Si funksionon llogaritja me shumë palë?
MPC përdor teknika kriptografie si ndarja sekrete dhe kriptimi homomorfik në mënyrë që të ndajë dhe të ndajë pjesë të koduara të të dhënave midis palëve të shumta. Ndarja sekrete përfshin ndarjen e një pjese të informacionit në disa komponentë, ku secila palë merr vetëm një pjesë, që do të thotë se asnjëra prej tyre nuk do të ketë akses në të dhënat e plota. Kriptimi homomorfik përdoret për të mundësuar llogaritjet në të dhënat e koduara, që do të thotë se ato nuk ekspozojnë informacione të ndjeshme në formë teksti të thjeshtë.
Një shembull për të ilustruar se si funksionon llogaritja me shumë palë
Le të themi se tre kompani, A, B dhe C, duan të bashkëpunojnë në një projekt, por nuk i besojnë njëra-tjetrës sa duhet për të ndarë të dhënat e tyre të ndjeshme. Duke përdorur zgjidhjet MPC, ata mund të ndajnë në mënyrë të sigurt të dhënat mes tyre dhe të kryejnë llogaritje mbi to, pa asnjë prej tyre të ketë akses në informacionin e papërpunuar.
Së pari, A, B dhe C do të përdorin algoritme të ndarjes së fshehtë për të ndarë të dhënat e tyre në disa komponentë. Më pas secila kompani do t'i kodojë këto pjesë duke përdorur algoritme të kriptimit homomorfik dhe do t'ia dërgojë ato dy pjesëmarrësve të tjerë. Tani, të tre palët kanë të koduara pjesë të të dhënave nga njëra-tjetra, por asnjëra prej tyre nuk mund t'i deshifrojë ato vetë dhe të aksesojë grupin e plotë të informacionit.
Më pas, A, B dhe C mund të kryejnë llogaritje në të dhënat e koduara pa pasur nevojë t'i deshifrojnë ato. Kjo do të thotë që secili pjesëmarrës mund të shohë vetëm kontributet e veta, ndërkohë që është ende në gjendje të bashkëpunojë në projekt. Së fundi, duke qenë se asnjë nga këta pjesëmarrës nuk ka akses në të dhënat e papërpunuara të njëri-tjetrit, ata mund të jenë të sigurt se informacioni i tyre është i sigurt.
Pse MPC quhet llogaritje e ruajtjes së privatësisë?
Të dhënat janë një mjet i pazëvendësueshëm në botën e sotme, me shumë nga përparimet më revolucionare dhe progresive të botës që mund të gjurmohen drejtpërdrejt në to. Por shpërndarja e të dhënave shumë shpesh vjen me rreziqe të pallogaritshme të shkeljeve të privatësisë apo edhe humbjes së kontrollit.
Llogaritja me shumë palë (MPC) ofron një zgjidhje kreative për këtë çështje, duke ndihmuar në krijimin e një atmosfere të re online ku palët mund të kenë akses në lloje të caktuara të dhënash pa rrezikuar sigurinë e informacionit të personave të tjerë ose të tyre.
MPC përdor algoritme të sigurta që nuk ekspozojnë asnjë të dhënë përveç rezultateve, që do të thotë se palët mund të marrin vendime të rëndësishme pa zbuluar detaje personale ose pa shkelur të drejtat e privatësisë së të tjerëve. Kjo teknologji mund të revolucionarizojë sigurinë e të dhënave siç e njohim ne dhe të hapë rrugën për një të ardhme të sigurt të mbushur me mundësi që rrjedhin nga shkëmbimi i informacionit të dobishëm.
Përfitimet e zgjidhjeve llogaritëse me shumë palë
Zgjidhjet MPC ofrojnë një gamë të gjerë përfitimesh, duke përfshirë:
• Rritja e sigurisë – Duke ndarë pjesë të koduara të të dhënave dhe duke mos ekspozuar asnjë të dhënë të papërpunuar në asnjë moment, MPC siguron që asnjë palë e vetme nuk mund të ketë akses në të gjithë informacionin. Kjo e bën atë një zgjidhje ideale për përpunimin e informacioneve shumë të ndjeshme, të tilla si PII ose të dhënat mjekësore.
• Privatësia e përmirësuar – Meqenëse çdo pjesëmarrës merr vetëm një pjesë të grupit të përgjithshëm të të dhënave dhe asnjë palë e vetme nuk ka akses në të gjithë informacionin, MPC gjithashtu ndihmon në përmirësimin e privatësisë duke parandaluar çdo palë që të profilizojë individë.
• Shpejtësia dhe shkallëzueshmëria e përmirësuar – zgjidhjet MPC mund të ekzekutojnë llogaritjet paralelisht, që do të thotë se ato janë në gjendje të përpunojnë shpejt sasi të mëdha të dhënash. Kjo është veçanërisht e dobishme për detyra të tilla si mësimi i makinerive, të cilat kërkojnë shumë fuqi llogaritëse për t'u kryer.
Disavantazhet e zgjidhjeve llogaritëse me shumë palë
Disavantazhet kryesore të zgjidhjeve MPC përfshijnë:
• Kosto më të larta – Zbatimi dhe ekzekutimi i një zgjidhjeje MPC kërkon më shumë burime sesa teknikat tradicionale të llogaritjes. Kjo përfshin blerjen e harduerit, softuerit dhe mjeteve të tjera të nevojshme për konfigurimin.
• Kompleksiteti – Vendosja e një sistemi MPC mund të jetë kompleks për shkak të teknikave shtesë të kriptografisë që nevojiten. Kjo gjithashtu mund ta bëjë të vështirë zgjidhjen e problemeve dhe korrigjimin e gabimeve, pasi çdo çështje duhet të adresohet nga shumë palë.
• Shpejtësi të ngadalta – Meqenëse zgjidhjet MPC kryejnë llogaritje në të dhëna të koduara, ato shpesh mund të funksionojnë më ngadalë se proceset tradicionale të llogaritjes. Kjo do të thotë se detyrat që kërkojnë sasi të mëdha të fuqisë llogaritëse mund të zgjasin më shumë për t'u përfunduar.
Aplikimet MPC në botën reale
Testimi gjenetik
Gjenetikët përdorin MPC për të analizuar të dhënat gjenetike. Në vend që të dërgojë sekuenca të papërpunuara të ADN-së përmes internetit, secila palë kodon të dhënat e veta dhe i dërgon ato në një server të palës së tretë ku MPC mund të krahasojë, analizojë dhe interpretojë rezultatet pa i detyruar të gjitha palët të zbulojnë informacionin e tyre individual.
Transaksionet financiare
Ju mund të përdorni MPC për të siguruar transaksione financiare. Ju mund ta arrini këtë duke i ndarë të dhënat në pjesë të shumta dhe duke i përpunuar ato në një mjedis të sigurt MPC, duke siguruar që asnjë palë e vetme të mos ketë akses në të gjithë informacionin. Kjo e bën atë ideal për zgjidhjet e pagesave dixhitale siç janë shkëmbimet e kriptomonedhave, ku privatësia është e një rëndësie të madhe.
Hulumtimet mjekësore
Ju mund të përdorni zgjidhje MPC për të ndarë dhe analizuar sasi të mëdha të të dhënave mjekësore. Duke i enkriptuar të dhënat përpara se t'i dërgojë ato, secila palë mund të ketë akses në informacione të caktuara që nuk rrezikojnë privatësinë ose sigurinë e asnjë personi tjetër. Kjo e bën MPC një zgjidhje ideale për provat klinike dhe projekte të tjera kërkimore që përfshijnë të dhëna të ndjeshme të pacientit.
Nënshkrimi i pragut në blockchains
MPC mund të mbrojë nënshkrimet dixhitale në të ndryshme Blockchain projektet. Ata e arritën këtë duke ndarë nënshkrimin midis pjesëmarrësve të shumtë, duke e bërë atë në mënyrë që asnjë palë e vetme të mos ketë akses në të gjithë nënshkrimin. Kjo siguron që nënshkrimet dixhitale të mbeten të sigurta dhe të paprekura edhe nëse njëra palë komprometohet.
Alternativa të sigurta ndaj MPC
Metodat kriptografike
Metodat kriptografike janë një pjesë integrale e sigurisë kompjuterike që na lejon të ruajmë dhe transmetojmë të dhëna të ndjeshme në mënyrë të sigurt. Dy nga metodat kryesore kriptografike të përdorura për këtë qëllim janë kriptimi homomorfik dhe provat me njohuri zero.
Kriptimi homomorfik përdor formula matematikore për të mundësuar llogaritjen e të dhënave të koduara pa i deshifruar ato më parë, duke e bërë më të lehtë ndarjen e të dhënave në mënyrë të sigurt pa kompromentuar privatësinë.
Provat me njohuri zero ofrojnë teknika matematikore për të verifikuar të vërtetën rreth informacionit pa zbuluar detajet e tij, duke i bërë ato jashtëzakonisht të dobishme kur kemi të bëjmë me informacion konfidencial.
Një teknikë tjetër e përdorur në kriptografi është privatësia diferenciale, e cila shton një sasi të kontrolluar rastësie në të dhënat e mbledhura, duke parandaluar që palët me qëllim të keq të marrin të dhënat personale të përdoruesve. Në thelb, metodat kriptografike na ofrojnë më shumë kontroll mbi të dhënat tona duke ofruar një shtresë të shtuar sigurie dhe mbrojtje kundër shkeljeve të të dhënave.
Metodat e mbështetura nga AI/ML
Metodat e mbështetura nga AI/ML po ndihmojnë në fuqizimin e gjeneratës së ardhshme të iniciativave të drejtuara nga privatësia. Dy teknikat kryesore që po mundësojnë këtë ndryshim janë të dhënat sintetike dhe të mësuarit e federuar.
Të dhënat sintetike janë një formë e inteligjencës artificiale që krijon pika të dhënash që përsërisin shpërndarjen e karakteristikave përkatëse pa përdorur në fakt informacionin aktual.
Mësimi i federuar është një formë e teknikës së mësimit të makinerive të shpërndara ku analistët trajnojnë modelet në të gjithë grupet e të dhënave të shumta në të njëjtën kohë pa rrezikun e kompromentimit të çdo informacioni konfidencial ose të ndjeshëm të ruajtur në to.
Së bashku, këto dy metoda mundësojnë saktësi më të mirë dhe mbrojtje më të fortë të privatësisë së të dhënave nga fillimi në fund, duke na lejuar të marrim vendime më të zgjuara me siguri më të madhe.
Përfundim
MPC është një teknologji gjithnjë e më popullore që mundëson përpunim të sigurt të të dhënave ndërmjet palëve të shumta pa asnjë palë të vetme që nuk ka akses në grupin e plotë të të dhënave. Ai përdor teknika kriptografike si ndarja e fshehtë dhe kriptimi homomorfik për të ndarë dhe enkriptuar pjesë të të dhënave, duke siguruar që asnjë nga pjesëmarrësit të mos ketë akses në të dhënat e papërpunuara ose të profilizojë ndonjë individ prej tyre.
Me përfitimet e shumta, duke përfshirë sigurinë e shtuar, privatësinë e përmirësuar dhe shpejtësinë dhe shkallëzimin e përmirësuar, zgjidhjet MPC ofrojnë një zgjidhje të fuqishme për organizatat që të përpunojnë në mënyrë të sigurt dhe efikase të dhëna të ndjeshme.
Burimi: https://www.cryptopolitan.com/multi-party-computation-mpc-solutions/