安全多方计算及其应用.docx

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。

本文分成了主要两个部分。第一部分是理论基础，围绕着设计方案从国内外文献中总结了所需的理论基础，首先是现代密码学区别于古典密码学的三个原则，其次是应用方案中需要使用的ElGamal加密算法和RSA加密算法，最后总结了MapReduce的过程，为第二部分的应用设计提供了理论基础。第二部分是设计云计算与安全电子投票结合的方案，传统的电子方案需要专门的投票设备及服务器，需要投入大量的资金，与云计算相结合，只需租赁云服务器，投票终端可以是手机、电脑等，可以节省资金。本文参考了基于ElGamal分布式算法的云投票设计方案，设计了基于分布式RSA算法的云投票设计，一是注册，用户产生公密钥，用公钥去云平台上注册，然后云平台上计算出系统的公钥；二是投票，云平台用系统的公钥对用户投票结果加密；三是计票，要用分布式RSA算法让每个都能得到系统的私钥，对投票的结果进行解密。此方案解决了互联网投票可能存在刷票、篡改投票结果、窃取投票信息内容和投票人信息的问题，把传统的电子投票中的注册机构、选票发放机构、计票机构集成在云服务器上，不仅省去了购买大量服务器的费用，而且只需保证云计算平台的安全性。

关键词：安全多方计算；云计算；ElGamal算法；MapReduce；半诚实模型

目录

摘要

Abstract

1.-绪论-5

1.1.-研究背景及意义-5

1.2.-国内外研究现状-5

1.3.-研究目的-6

1.4.-组织结构-6

2.-安全多方计算安全原则-6

2.1.-精确的的安全性定义-6

2.1.1.-参与者模型-6

2.1.2.-半诚实模型的安全定义-7

2.2.-明确的困难性假设-7

2.3.-严格的安全性证明-8

3.-加密算法-8

3.1.-ElGamal算法-8

3.1.1.-加密解密过程-9

3.1.2.-ElGamal同态加密-9

3.1.3.-分布式ElGamal加密的Mix-Match-9

3.2.-RSA算法-10

3.2.1.-加密解密过程-10

3.2.2.-RSA同态加密-10

4.-云计算-10

4.1.-云计算之MapReduce-10

4.2.-云计算+安全多方计算-11

5.-云计算下的安全电子投票方案-11

5.1.-基于分布式ElGamal加密的设计-11

5.1.1.-方案设计-11

5.1.2.-安全性分析-12

5.2.-基于分布式RSA加密的设计-12

6.-总结与展望-14

6.1.-总结-14

6.2.-展望-14

参考文献-15