安全多方计算及其应用
摘 要：随着云计算和大数据的快速发展，信息安全问题一直是人们所关心的问题。安全多方计算应用于云计算是解决云计算安全的有效途径之一。安全多方计算作为一种研究分布式计算环境下多个参与方计算安全性的技术，对保证云计算的安全具有重要意义，广泛应用于多个场景。本文主要研究云计算下的安全电子投票，围绕着云计算下的安全电子投票的设计，需要用到ElGamal加密算法、MapReduce技术，以及用现代密码学三大原则证明其方案是可行、安全的。
关键词：安全多方计算；云计算；ElGamal算法；MapReduce；半诚实模型；
- 前言
近几年来大数据蓬勃发展和云计算的快速广泛普及，云计算所拥有的特有虚拟化、存储资源集中共享和按需服务等特点引发了新的安全挑战：隐私泄漏、数据丢失和泄露。比如，云服务器上人们的敏感信息：习惯、偏好、社交圈的信息被捕获、被解读；在移动互联网的今天，某些恶意软件窃取人们的隐私，包括手机号码、通讯信息、地理位置，甚至你的身份证信息。因此，从信息安全的角度来看，跟传统的互联网环境相比，更加需要保护数据的机密性、完整性和隐私性。与传统计算方案不同，云服务用户需要将数据和计算外包给云服务器。因此，它将失去对资源的完全控制。如何实现云环境下大数据的安全有效利用和用户的隐私保护也是当前和今后网络安全领域研究的重点，亟需找到这些新问题的解决方法。
安全多方计算是处理云计算安全的有效途径之一。安全多方计算不仅结合了加密技术，还融合分布式计算的技术，它是信息安全领域的重要研究方向，也是现代密码学的重要组成部分，具有重要的研究价值和意义。因为，对称加密算法和公钥加密算法在密码学中已经实现了。其次，最近几年分布式计算特别是云计算技术迅速发展，云计算安全备受关注。
- 安全多方计算
- 安全两方计算
自姚期智提出了“百万富翁问题”，安全两方的概念自此产生，随着对问题的研究，国内有着大量的研究文献。
姚期智（1982）在《Protocols for secure computations》一文中提出了“百万富翁问题”，给出这个一般问题的精确公式，并描述通过使用单向函数解决它的三种方法。讨论了复杂性问题“需要交换多少比特来进行计算”，并描述方法防止参与者作弊。最后，研究了“单向函数无法实现的问题”。
- 工具
Oded Goldreich（2002）在《Cryptography and cryptographic protocols》调查了用于概念化，定义和提供解决方案的范例，方法和技术自然密码问题。介绍一些中央工具（例如，计算难度，伪随机性和零知识证明），然后转向处理加密和签名方案。总结对安全加密协议进行广泛的处理无论是以独立方式执行还是以多个方式执行时各种协议的会话同时执行由对手控制。
