Garbled circuits for multi-input boolean functions : - Αλεξίου, Νικόλαος (2016)
Η από κοινού υπολογιστική είναι ένας τομέας της κρυπτογραφίας ο οποίος παρέχει μεθόδους τις οποίες δύο ή περισσότερα μέρη μπορούν να χρησιμοποιήσουν ώστε να υπολογίσουν από κοινού μια συνάρτηση με ταυτόχρονη εξασφάλιση της ιδιωτικότητας των εισόδων τους. Τα κωδικοποιημένα κυκλώματα αποτελούν μια κρυπτογραφική τεχνική η οποία προτάθηκε από τον Άντρεου Γιάο και χρησιμοποιείται στην ασφαλή από κοινού υπολογιστική. Κάθε συνάρτηση μπορεί να αναπαρασταθεί από ένα κωδικοποιημένο κύκλωμα και, με τη χρήση της τεχνικής της εν αγνοία μεταφοράς, υπάρχει η δυνατότητα να κατασκευαστεί ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας το οποίο επιτρέπει σε πολλά μέρη να υπολογίσουν με ασφαλή τρόπο μια συνάρτηση χωρίς να αποκαλύψουν τις εισόδους τους. Ωστόσο η απλοϊκή υλοποίηση του πρωτοκόλλου των κωδικοποιημένων κυκλωμάτων του Γιάο είναι πρακτικά μη εφαρμόσιμη για περίπλοκες συναρτήσεις. Αυτό έχει οδηγήσει τους ερευνητές στην πρόταση μεθόδων οι οποίες στοχεύουν στη μείωση του επικοινωνιακού κόστους και της υπολογιστικής πολυπλοκότητας του πρωτοκόλλου. Στις μέρες μας οι κρυπτογραφικοί υπολογισμοί υποστηρίζονται όλο και περισσότερο από το υλικό των υπολογιστών κι αυτό έχει ως συνέπεια το επικοινωνιακό κόστος να θεωρείται το κυριότερο εμπόδιο στην υλοποίηση του πρωτοκόλλου. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται το πρωτόκολλο του Γιάο και γίνεται ανασκόπηση των τεχνικών οι οποίες αποσκοπούν στη μείωση του επικοινωνιακού κόστους, με μια ιδιαίτερη έμφαση σε εκείνες τις μεθόδους που στοχεύουν στη μείωση των συνολικών κρυπτοκειμένων τα οποία χρειάζονται για την κωδικοποίηση μιας συνάρτησης. Επιπρόσθετα, στην παρούσα εργασία επεκτείνεται η καινοτόμα και καλά καθιερωμένη μέθοδος των ημι-πυλών. Συγκεκριμένα, στην παρούσα εργασία αποδεικνύεται ότι ο συνδυασμός των ημι-πυλών με σκοπό την κωδικοποίηση πολυωνύμων μπορεί να οδηγήσει σε μείωση κατά 25% ως 50% των κρυπτοκειμένων που απαιτούνται για την κωδικοποίηση τμημάτων των λογικών κυκλωμάτων που περιγράφουν μια συνάρτηση.