百万富翁问题—安全多方计算
是由图灵奖获得者姚期智提出的。
有A、B两个富翁,A资产i亿元,B资产j亿元,i、j均在0-10范围内,在互不让对方知道自己资产的情况下,比较A和B的资产谁多谁少。
那么如何去比较呢?
这里放十个箱子:
如果A有i亿元,那么A将第i个箱子之前的所有箱子里都放个纸条,写着0;从第i个箱子开始,写1,一直写到最后一个箱子。写完后将十个箱子全部锁上。由于B没有钥匙,所以打不开箱子,因此看不到纸条,不知道A的资产。
于是B将自己资产对应的那个箱子拿出来给A,然后B将剩下的箱子全部销毁,于是A也不知道B给他的是第几个箱子,但是能打开这个箱子。
如果箱子里纸条是0,则A的资产>B的资产;
如果箱子里纸条是1,则A的资产<=B的资产。
以上就是百万富翁问题,那么如何用密码学来解决这个问题呢?
上述问题中的锁代表公钥,钥匙代表私钥。
具体方案:
1、B无私钥,只有公钥。
1-B先选一个大数X,然后用公钥对X加密-> E(X)=k;
2-B计算k-j+1=m,然后B将m发送给A,虽然在m中包含了B的资产j,但是A不知道k,所以无法获取具体值。
2、A有公私钥。
1-计算k-j+1, k-j+2, k-j+3……k-j+10。在这之中,必有一个数据是k-j+j,即k。
2-解密这十个值,得出解密结果:Yu=D(k-j+u) —y1,y2,y3……yj……y10
这个yj即D(k),即B选择的大数X。但是A不知道哪个是j,所以还是无法知晓B的资产。
3-求模
Zu=Yu mod p, p为质数
得出z1…zj…z10
4-A要将自己的资产i融入zu数列
那么如何融入?:
保持z1,z2…zi不变,让zi+1,zi+2…z10加1,然后将Z数列传给B。
3、B检验
若X mod p =Zj,说明Zj没有经过加1的步骤,即Zj在Zi之前,j<=i
若X mod p不等于Zj,说明Zj加1了,Zj在Zi之后,j>i
这里j与i的等号与最初提的百万富翁例子中的等号不同,因为这里是前i为0,i+1至10为1,之前例子是前i-1为0,i至10为1.
以上就是如何用密码学实现百万富翁问题,这也就是安全多方计算。在实际应用中,一定不是10这个范围,是一个无法推导出的范围。
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