Д-р Сян Се: специалист по алгоритмам в глобальной платформе доверенных вычислений PlatON, обсуждает влияние криптографии на основе решеток на платформы цифровых активов

Мы недавно догнали Доктор Сян СеАлгоритм Ученый Platonглобально доступная «недоверенная» вычислительная сеть, которая недавно показала, что она организовала и поддержала вторую итерацию «Школы инноваций крипто» (СНГ).

CIS, как сообщается, аккредитован Международной ассоциацией криптологических исследований (IACR). CIS проходил в Шанхае, Китай, с 13 по 15 декабря 2019 года и был организован в сотрудничестве с Университетом Цинхуа и Шанхайским университетом Цзяо Тонг.

Программа продемонстрировала достижения и ключевые идеи, связанные с математическими основами криптографии на основе решеток. Доктор Се объяснил, как эти криптографические методы могут повлиять на текущую разработку платформ цифровых активов.

Он также поделился своими мыслями о текущем состоянии образовательных инициатив по криптографии во всем мире.

Пожалуйста, расскажите нам о последних достижениях в математических основах криптографии на основе решеток и о том, как это может повлиять на развитие криптовалютных платформ.

Доктор Сян Се: «Современная криптография на основе решетки демонстрирует строгую безопасность по сравнению с другими существующими криптографическими системами, не основанными на решетке. Надежность криптографических систем на основе решетки определяется основами известных проблем твердости * в криптографии. На сегодняшний день две основные проблемы твердости были хорошо изучены в этой области, включая Shortest Integer Solution (SIS) и Обучение с ошибками (LWE).

Неформально, проблема SIS включает в себя поиск достаточно «короткой» нетривиальной целочисленной комбинации, которая суммируется с нулем, среди множества равномерно случайных элементов большой конечной аддитивной группы; в то время как LWE включал вычислительную задачу, где секрет s должен быть найден по последовательности приближенных случайных линейных уравнений на s.

Сегодня криптографы на основе решетки изучают сложность таких алгоритмов и их результирующее сокращение, другими словами, как доказать, что алгоритм доказуемо безопасен. Подчеркивая твердость, криптография на основе решетки рассматривается в качестве ведущего претендента на постквантовую криптографию.

Сегодня платформы криптовалюты используют методы на основе решетки различными способами. Например, полностью гомоморфное шифрование (FHE), основанное на этих алгоритмах, может быть использовано в качестве решения для сохранения конфиденциальности, схожего с тем, что наблюдается в проектах, ориентированных на конфиденциальность. Сигнатуры на основе решетки также рассматриваются как одно из наиболее многообещающих решений против квантовых атак, которые будут иметь важное значение в будущем, особенно если учесть, что большинство схем сигнатур, используемых в современных блокчейнах, основаны на эллиптических кривых.

* Твердость определяется как сложность данного криптографического алгоритма — если алгоритм сложен в вычислительном отношении, это означает, что он не может быть решен в разумные сроки ».

Пожалуйста, объясните, как криптография исторически играла важную роль в развитии цифровой коммуникации и коммерции на протяжении многих лет.

Доктор Сян Се: «Важность криптографии в современных системах связи невозможно переоценить, учитывая роль, которую она исторически играла со времен Первой мировой войны и Второй мировой войны. Сегодня современная криптография находится в самом сердце цифровой коммуникации и коммерции, как мы ее знаем сегодня. Многие компании полагаются на криптографию для обеспечения безопасности, так как она обеспечивает меры для обеспечения конфиденциальности пользователей и конфиденциальности данных, а также для сохранения целостности данных и обеспечения их подлинности.

Например, традиционный и стандартизированный механизм защищенной связи, протокол SSL / TLS, полностью оснащен криптографическими примитивами, такими как обмен ключами, симметричное шифрование, асимметричное шифрование, односторонняя хэш-функция и цифровые подписи.

С появлением технологии блокчейна криптография стала достоянием общественности, поскольку она обеспечивает более надежную защиту. Усовершенствованные криптографические примитивы, такие как схемы с множеством подписей, доказательства с нулевым разглашением, проверяемые случайные функции и многие другие, используются в отрасли как для повышения масштабируемости, так и для безопасности и конфиденциальности данной сети ».

Вы упомянули, что архитектура доверенных вычислений PlatON использует гомоморфное шифрование, неинтерактивные доказательства с нулевым разглашением и многопартийные вычисления. Пожалуйста, объясните, как эти криптографические алгоритмы используются в доверенной вычислительной сети PlattON.

Доктор Сян Се: «Проверяемые вычисления (VC) позволяют легко проверять аутсорсинговые вычисления с помощью криптографического доказательства, сгенерированного вычислительной стороной. Как доверенная вычислительная сеть, PlatON использует VC для достижения масштабируемости, проверяемости и конфиденциальности.

Неинтерактивное подтверждение с нулевым разглашением — это один из типов VC, который обеспечивает один раунд связи для сокращения затрат на связь с помощью традиционных проверяемых доказательств. Кроме того, PlatON использует многопартийные вычисления (MPC), которые являются техникой вычислений, сохраняющих конфиденциальность, которая позволяет нескольким сторонам совместно вычислять функцию без участия каждой стороны для других сторон. PlatON использует интеллектуальные контракты на основе MPC, так называемые «конфиденциальные контракты конфиденциальности», для сохранения конфиденциальности в сети, где данные передаются из различных источников ».

Пожалуйста, расскажите нам больше о возможностях Platon с сохранением конфиденциальности (PPC), проверяемых вычислениях и возможностях шифрования с сохранением конфиденциальности.

Доктор Сян Се: «PlatON постоянно работает над исследованием и внедрением методов вычисления, сохраняющих конфиденциальность. Это включает в себя вышеупомянутый MPC, а также полностью гомоморфное шифрование (FHE), доказательства с нулевым знанием (ZKP) и многие другие.

На сегодняшний день мы достигли различных платформ MPC, включая искаженные схемы, забывчивую передачу (расширение), проверяемое совместное использование секретов, а также гомоморфное шифрование, со значительными оптимизациями и улучшениями, позволяющими использовать самые современные схемы MPC.

Что касается доказательств, PlatON использует ZKP для выполнения требований конфиденциальности, необходимых для широкого спектра отраслевых приложений, будь то в сфере здравоохранения или в сфере финансовых услуг, где открытая прозрачность невозможна. Между тем, мы также провели собственное внутреннее исследование разработок в области ZKP, включая сжатые неинтерактивные аргументы знания с нулевым знанием (zk-SNARKs), масштабируемые прозрачные аргументы знания с нулевым знанием (zk-STARKs), а также пуленепробиваемые ».

Помимо криптографии на основе решеток, каковы некоторые другие новые тенденции в космосе, учитывая недавние события, связанные с квантовыми вычислениями?

Доктор Сян Се: «Чтобы противостоять квантовым атакам, продолжают предлагаться другие методы в этой области, включая криптографию на основе хеш-функции, криптографию на основе кода и многомерную криптографию, в качестве средства проектирования и разработки постквантовых алгоритмов.

Криптография на основе хэша специально разработана для решения конструкций криптографических примитивов, основанных на безопасности хеш-функций, в то время как криптография на основе кода относится к криптосистемам, безопасность которых частично или полностью зависит от сложности декодирования в линейном коде с исправлением ошибок. Несмотря на такие разработки, криптография на основе решеток по-прежнему остается наиболее популярным кандидатом для постквантовой криптографии ».

Вы спонсировали ведущие конференции по криптографии в прошлом и в настоящее время принимаете участие во второй Школе инноваций криптографии. Что вы думаете о состоянии образовательных инициатив в области криптографии во всем мире? Чем они отличаются в Китае от других стран на западе?

Доктор Сян Се: «Я думаю, что нынешнее состояние образовательных инициатив в области криптографии намного лучше, чем в прошлом, по крайней мере, когда я размышляю о том, как все было 10 лет назад. В настоящее время мы продолжаем видеть все больше и больше крипто-школ, появляющихся по всему земному шару, с целью повышения осведомленности и развития исследований и разработок в области криптологии.

Например, в академическом сообществе многие криптошколы — независимо от того, имеют ли они какую-либо принадлежность к Международной ассоциации криптографических исследований (IACR) — были перечислены в последние годы на веб-сайте IACR, указывая на то, как независимые учреждения сейчас завоевывать позиции в этой области.

Я предполагаю, что это будет только расти со временем, так как популярность блокчейна тоже продолжает расти — благодаря криптографии, в результате, криптография стала горячей темой как среди технических, так и нетехнических сообществ.

Я бы сказал, что с востока на запад, безусловно, существуют различия в том, как криптография получила распространение за последние несколько лет. В Китае научные статьи, написанные местными исследователями, стали публиковаться на ведущих отраслевых конференциях и в научных журналах больше, чем когда-либо прежде. Молодые исследователи также начинают оказывать существенное влияние на их карьеру.

По сравнению с другими областями изучения информатики, криптография все еще остается в значительной степени незаметной, но ситуация меняется. На местных каналах социальных сетей, таких как WeChat, теперь вы можете видеть публичные учетные записи, которые затрагивают очень технические темы криптографии и предназначены для аудитории, которая хорошо разбирается в основах криптографии.

Мы также видели, что все больше технических форумов и мероприятий проводятся в стране для обсуждения криптографии, часто пересекающейся с сообществом блокчейнов. На мой взгляд, кажется, что разрыв в образовании в области криптографии между Китаем и его западными соседями со временем только уменьшился, поскольку сейчас мы наблюдаем значительный обмен знаниями во время отраслевых мероприятий по обе стороны мира ».


О докторе Сян Се

Сян Се — научный сотрудник PlatON. До прихода в PlatON доктор Се работал в отделе разработки решений для беспроводной безопасности в Huawei. Имея опыт, доктор Се специализируется на криптографии и разработке протоколов в таких областях, как теория решеток, гомоморфное шифрование, доказательства с нулевым разглашением и безопасные многопартийные вычисления.

На сегодняшний день доктор Се опубликовал соответствующие статьи на Eurocrypt, одной из ведущих в мире международных конференций по криптографии, и получил награду «Лучший доклад в области безопасности и криптографии для сетей — 8-я международная конференция, SCN 2012». Доктор Се получил степень бакалавра по математике. из Китайского университета горного дела и технологий, Пекин, и докторскую степень по криптографии из Университета Китайской академии наук, Пекин.





Источник: Д-р Сян Се: специалист по алгоритмам в глобальной платформе доверенных вычислений PlatON, обсуждает влияние криптографии на основе решеток на платформы цифровых активов


Похожие материалы по теме: Д-р Сян Се: специалист по алгоритмам в глобальной платформе доверенных вычислений PlatON, обсуждает влияние криптографии на основе решеток на платформы цифровых активов

Leave a comment