پديد آورنده :
ارجمند، مصطفي
عنوان :
مقايسهي تطبيقي چارچوبهاي محاسبات چند طرفهي امن عاممنظوره
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
پانزده، ۱۴۴ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي برنجكوب، علي فانيان
توصيفگر ها :
محاسبات چند طرفهي امن , ارزيابي چارچوبهاي محاسبات چند طرفهي امن , پيادهسازي پروتكل امن , طراحي و پيادهسازي حراج امن
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/06/10
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده محاسبات چند طرفهي امن به عنوان يكي از شاخههاي علم رمزنگاري شناخته ميشود اين محاسبات به منظور پردازش امن داده ميان چند طرف مورد استفاده قرار ميگيرد بسياري از كاربردها مانند پيادهسازي پروتكلهاي خاصمنظوره ميتوانند با محاسبات چند طرفهي امن عملي شوند از جمله پروتكلهاي خاصمنظوره ميتوان حراج امن رأيگيري امن و را نام برد در پيادهسازي كاربردهاي ذكر شده و پروتكلهاي امن در ادبيات موضوع دو رويكرد به نامهاي رويكرد خاصمنظوره و رويكرد عاممنظوره وجود دارد در رويكرد خاصمنظوره يك ساختار محاسبات چند طرفهي امن براي طراحي و پيادهسازي يك عملكرد خاص ارائه ميشود در مقابل در رويكرد عاممنظوره يك ساختار ارائه شده است و با استفاده از اين ساختار ميتوان عملكردهاي مختلفي از محاسبات چند طرفهي امن را پيادهسازي نمود در اين پاياننامه تمركز بر روي محاسبات چند طرفهي امن عاممنظوره خواهد بود استفاده از چارچوبهاي پيادهسازي شدهي محاسبات چند طرفهي امن عاممنظوره يكي از راهحلها به منظور پيادهسازي كاربردهايي از محاسبات چند طرفهي امن است اين چارچوبها در واقع بستري براي طراحي و توسعهي پروتكل امن فراهم ميكنند تا به حال طرحهاي مختلفي از چارچوبهاي محاسبات چند طرفهي امن عاممنظوره پيادهسازي شده است مطرحترين اين چارچوبها عبارتند از VIFF SEPIA SHAREMIND FairplayMP و SPDZ هر كدام از اين چارچوبها چه در ساختار و چه در محيط پيادهسازي داراي ويژگيها و عملكرد متفاوت هستند بنابراين ممكن است براي كاربردهاي مختلف انتخابهاي متفاوت وجود داشته باشد بعضي از ويژگيهاي متمايز چارچوبها عبارتند از سرعت و كارايي پروتكلهاي مختلف محيط توسعه ميزان سختي در يادگيري و ارائهي يك پروتكل جديد قابليتهاي امنيتي ارائه شده در چارچوب و مدلهاي امنيتي ارائه شده پس از معرفي چارچوبهاي مطرح محاسبات چند طرفهي امن عاممنظوره كارايي آنها را از حيث زمان و منابع مورد نياز در مراحل پيادهسازي و اجراي پروتكل توسط چارچوبها مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفته است اين كار نيازمند طراحي و پيادهسازي يك كاربرد مشابه در بين چارچوبهاي مورد نظر از محاسبات چند طرفهي امن عاممنظوره است به اين منظور كاربرد حراج امن در چارچوبهاي مورد نظر پيادهسازي شده است عالوه بر آن به منظور ارزيابي چارچوبها عمليات رياضي پايه مورد استفاده در بيشتر كاربردها در چارچوبهاي منتخب با هم مقايسه گرديده است به منظور ارزيابي كارايي پروتكلهاي پايه نظير پروتكل ضرب امن پروتكل مقايسهي امن و پروتكل برابري امن در شرايط مختلف يك ابزار محكزني در چارچوبهاي منتخب پيادهسازي شده است با توجه به اينكه متخصصان اين زمينه حجم وسيعي از فعاليتهاي خود را پيرامون بهبود ساختار رمزنگاري محاسبات چند طرفهي امن گذاشتهاند در قسمت پيادهسازي برنامههاي كاربردي مخصوصا در زمينه برنامههاي كاربردي عملي پيادهسازي شده فعاليت اندكي صورت گرفته است بررسي ويژگيهاي محيط توسعه پروتكل در چارچوبهاي مختلف به متخصصان علوم متفاوت از جمله علوم كامپيوتر عالوه بر كمك به آشنايي با اين حوزه از علم رمزنگاري در انتخاب چارچوب مناسب براي توسعهي برنامهي كاربردي كمك شاياني مينمايد بررسي ويژگيها و كارايي چارچوب ميتواند به منظور بهبود پروتكلهاي فعلي در سطوح مختلف نيز مورد استفاده قرار بگيرد كه در اين پاياننامه به آن پرداخته ميشود كلمات كليدي محاسبات چند طرفهي امن ارزيابي چارچوبهاي محاسبات چند طرفهي امن پيادهسازي پروتكل امن طراحي و پيادهسازي حراج امن
چكيده انگليسي :
Abstract Secure multi party computation is known as one of the branches of cryptography science Thesecomputations are used to secure data processing between multiple parties Many applications suchas the implementation of special purpose protocols can be implemented with secure multipartycomputation Among the special purpose applications can be referred to the secure auction securevoting and so on In the literature there is two approaches for implementing the mentionedapplications and secure protocols including special purpose and general purpose In special purposeapproach a secure multi party computation structure is provided to design and implement a specialfunction On the contrary in a general purpose approach a structure is provided so that variousfunctions of secure multi party computation can be implemented using the approach In this thesis the focus is on general purpose secure multi party computation One of the solutions to implementthe applications of secure multi party computation is to use the implemented frameworks of general purpose secure multi party computation These frameworks actually provide an infrastructure fordesigning and developing secure protocols Until now various designs of general purpose securemulti party computation frameworks have been implemented The most prominent of theseframeworks are FairplayMP SHAREMIND SEPIA VIFF and SPDZ Each of these frameworks in both the structure and the development environment has different characteristics andfunctionality so different choices may be available for different applications Some of the distinctivefeatures of the framework are the speed and efficiency of different protocols the developmentenvironment the difficulty in learning the instructions and the development of a protocol the securityfeatures provided in the framework and provided security models The purpose of this thesis is tointroduce and evaluate the effectiveness of the general purpose secure multi party computationframeworks in terms of time and resources required for implementing and executing the protocolsby the frameworks To this end it requires the design and implementation of a similar applicationamong the general purpose secure multi party computation frameworks In this context the secureauction application has been implemented in the intended frameworks In addition in order toevaluate the efficiency of frameworks the basic mathematical operations used in the mostapplications are compared in the intended frameworks In order to evaluate the performance of basicprotocols such as the secure multiplication protocol the secure comparison protocol and the secureequality protocol in a variety of circumstances a benchmark tool has been implemented in intendedframeworks Due to the fact that researchers in this field have provided a large volume of their workon improving the cryptographic structure of secure multi party computation little work has beendone in implementing applications especially in the field of applied applications Examining thecharacteristics of the development environment of the protocols in various frameworks can help todifferent specialist of different science to become more familiar with this field of cryptographyscience Also it helps them in choosing the appropriate framework for application development Examining the features and performance of the framework can be used to improve existing protocolsat different levels which are discussed in this thesis Keywords Secure multi party computation Benchmarking secure multi party computationframeworks Implementing secure protocol Designing and implementing secure auction
استاد راهنما :
مهدي برنجكوب، علي فانيان
