Nowa era kryptografii
Obecnie zawansowana kryptografia umożliwia zastosowanie, za pomocą bezpiecznych obliczeń wielostronnych, matematycznego podejścia służącego do zwiększania bezpieczeństwa obliczeń rozproszonych bez konieczności angażowania strony trzeciej. Ta metoda przydatna jest na przykład podczas prowadzenia aukcji z ofertami niejawnymi bez licytatora, dla której obliczenia wykonywane są w chmurze, a głosowanie odbywa się w sposób tajny. W ramach finansowanego ze środków UE projektu VON NEUMANN MPC (Secure Multiparty Computation in the von Neumann Architecture) opracowano nowe oprogramowanie umożliwiające wykonywanie bezpiecznych wielostronnych obliczeń w sposób bardziej elastyczny i stabilny. Nowe narzędzie wychodzi poza aktualne techniki bezpiecznych obliczeń opartych na koncepcji układu logicznego i inżynierii sprzętowej realizującej określone cele i korzysta zamiast tego z inżynierii programowej. Aby osiągnąć cele projektu, zespół opracował maszynę wirtualną służącą do bezpiecznych obliczeń napisaną w języku Java. Opracowano również nowy projekt wirtualnej jednostki CPU oraz instrukcje dla kilku operacji, z których każda stanowiła oddzielny proces bezpiecznych obliczeń. Dzięki temu użytkownicy mogą mieszać i łączyć protokoły bezpiecznego obliczania i wybierać te, które najbardziej pasują do danej operacji. To z kolei wpływa na przyspieszenie obliczeń i umożliwia przetwarzanie większych ilości informacji. Ponadto nowy projekt charakteryzuje się budową całkowicie modułową, co ułatwia usuwanie błędów oraz poprawia efektywność czasową i kosztową operacji. Z teoretycznego punktu widzenia, zespół osiągnął ogromy postęp w różnych obszarach, takich jak obliczenia z ukrytą topologią, publiczna weryfikacja prywatnych inicjatyw oraz użycie bitmonet do gry w zdecentralizowanego pokera. Jeśli chodzi o postępy w zakresie kryptowaluty, zespół poczynił znaczące osiągnięcia dotyczące dowodów czasoprzestrzeni i racjonalnych dowodów przechowywania. Cel ten osiągnięto poprzez udowodnienie, że użytkownicy marnowali przestrzeń dyskową w określonych okresach czasu. To osiągnięcie propaguje również wydajność energetyczną. Najważniejszym osiągnięciem projektu jest umożliwienie obliczania funkcji, która są za duże do obsługi przez dzisiejszą technologię. Godne zauważenia jest również to, że nowe oprogramowanie pozwala użytkownikom na kompilację bezpiecznych programów bezpośrednio ze standardowych języków programowania, takich jak C lub Java. Wyniki projektu pozwolą na udostępnienie bezpiecznych obliczeń dobrym programistom, którzy nie mają czasu na uczenie się nowych, języków specyficznych dla danej domeny bądź projektu obwodu. Kod został opublikowany w sieci WWW i jest dostępny w witrynie projektu razem z powiązaną dokumentacją.
Słowa kluczowe
Kryptografia, bezpieczne obliczenia wielostronne, rozproszone obliczenia, VON NEUMANN MPC, wirtualny moduł CPU
