安全多方计算

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安全多方计算（英文：Secure Multi-Party Computation）的研究主要是针对无可信第三方的情况下，如何安全地计算一个约定函数的问题。安全多方计算是电子选举、门限签名以及电子拍卖等诸多应用得以实施的密码学基础。

一个安全多方计算协议，如果对于拥有无限计算能力攻击者而言是安全的，则称作是信息论安全的或无条件安全的；如果对于拥有多项式计算能力的攻击者是安全的，则称为是密码学安全的或条件安全的。

已有的结果证明了在无条件安全模型下，当且仅当恶意参与者的人数少于总人数的1/3时，安全的方案才存在。而在条件安全模型下，当且仅当恶意参与者的人数少于总人数的一半时，安全的方案才存在。

安全多方计算起源于1982年姚期智的百万富翁问题。后来Oded Goldreich有比较细致系统的论述。

安全多方计算(SMC)是解决一组互不信任的参与方之间保护隐私的协同计算问题，SMC要确保输入的独立性，计算的正确性，同时不泄露各输入值给参与计算的其他成员。两个金融组织计划为了共同的利益决定互相合作一个项目。每个组织都想自己的需求获得满足。然而，他们的需求都是他们自己专有的数据，没人愿意透露给其他方，甚至是"信任"的第三方。

通常讲，一个安全多方计算问题在一个分布网络上计算基于任何输入的任何概率函数,每个输入方在这个分布网络上都拥有一个输入，而这个分布网络要确保输入的独立性，计算的正确性，而且除了各自的输入外，不透露其他任何可用于推导其他输入和输出的信息。

当前，解决上述问题的策略是假设有可信任的服务提供者或是假设存在可信任的第三方。但是在目前多变和充满恶意的环境中，这是极具风险的。因此，可以支持联合计算并保护参与者私密的协议变的日益重要。理论上讲，通用的安全多方计算问题是可解决的。但是，正如Goldreich所指出的，源于针对特殊例子的安全多方计算的通用结果的安全多方计算方案是不切实际的。

“多方安全计算”与“中心化”是相互对立的两个概念，“中心”是指所有的信息资源都掌握于某一方所有，它可以悄无声息地进行某个操作，而不被其余人察觉。在SaaS云平台中，平台服务器就是一个中心，它存储着用户所有的资源，包括本应由用户本人持有的私钥、签名图样、合同文档等，可以在不经过用户知晓的情况下，任意调取用户的私钥以用户的名义进行合同的签署。

理解多方安全计算，首先要弄清楚“多方”及“安全”的概念，多方是指实施一个行为必须由多个参与人共同完成，安全是指行为必须由用户本人实施，其余人没有办法代替他完成。通过该技术，用户可以安全事实某项行为，不必担心他人冒充、代替甚至跨越自己实施某个行为，实现用户一直追求的安全。

多方安全计算是在多方的基础上加入了安全的概念，仍然是保管人甲与管理员共同协作才能打开门，但是不同于传统的钥匙解锁的方式，它的锁孔并不是一成不变的，它会在开锁后变化形状，当然也并不存在一成不变的钥匙，钥匙的获取需要保管人甲与管理员共同输入仅有自身知道的密码，在钥匙生成器上获取新的钥匙，才能打开仓库的门，实现甲取回甲物品的目的。

这种情况下，只有甲与管理员共同协助才能够生成钥匙，打开现有的锁，而锁在房门打开后就会变化，等待下一次的开锁。这意味着生成的钥匙用完即失效，能够证明自己身份的是头脑中记住的密码，确保其他人没有任何办法获取，实现完完全全的安全。

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