Secure distributed computing

Ref: Gregory Neven. Master Thesis, Department of Computer Science, Katholieke Universiteit Leuven, 2000.

Abstract: De cryptografie heeft de afgelopen decennia een gigantische vooruitgang geboekt dankzij de massale aandacht van onderzoekers over de hele wereld. In de loop van deze tijd werden heel wat nieuwe problemen geformuleerd en opgelost. Eén van die problemen is Secure Distributed Computing,
het onderwerp van deze thesis. De probleemstelling wordt algemeen als volgt geformuleerd: n verschillende deelnemers bezitten een geheime invoer x_i (i = 1..n) en willen een functie f(x_1,..,x_n) berekenen zonder daarbij de geheimhouding van hun invoer x_i te moeten schenden en zonder een beroep te doen op een centrale partij die het vertrouwen geniet van alle deelnemers.

Vanaf het midden van de jaren tachtig is er onderzoek verricht naar dit probleem, en sedertdien zijn er verschillende cryptografische protocols gepubliceerd die er een oplossing voor bieden. Deze protocols onderscheiden zich van mekaar in het aantal deelnemers, de manier waarop deelnemers zich mogen misdragen, de cryptografische principes die gebruikt worden en de klasse van functies die ermee berekend kunnen worden.

Deze thesis biedt een overzicht van de huidige stand van zaken in Secure Distributed Computing door een aantal protocols diepgaand te bespreken. Om hierbij niet in zwarte-doos definities te vervallen worden tevens de nodige begrippen uit de getaltheorie en de cryptografie aangebracht.

Verder behandelt deze tekst enkele geavanceerde toepassingen met specifieke veiligheidsvereisten en geeft hij een inschatting van de haalbaarheid van deze toepassingen. Voor één van deze toepassingen, een zogenaamde Secret Query Database, wordt concreet aangetoond hoe een protocol voor Secure Distributed Computing kan ingebouwd worden en wordt de veroorzaakte netwerkbelasting nagegaan.

PS | PDF | Powerpoint presentation

Back