Improving performance of secure real-number operations

Tänapäeval on andmed ja nende analüüsimine laialt levinud ja neist on palju kasu. Selle populaarsuse tõttu on ka rohkem levinud igasugused kombinatsioonid, kuidas andmed ja nende põhjal arvutamine omavahel suhestuda võivad. Meie töö fookuseks on siinkohal need juhtumid, kus andmete omanikud ja need osapooled, kes neid analüüsima peaks, ei lange kas osaliselt või täielikult kokku. Selle näiteks võib tuua meditsiiniandmed, mida nende omanikud tahaks ühest küljest salajas hoida, aga mille kollektiivsel analüüsimine on kasulik. Teiseks näiteks on arvutuste delegeerimine suurema arvutusvõimsusega, ent mitte täiesti usaldusväärsele osapoolele. Valdkond, mis selliseid probleeme uurib, kannab nime turvaline ühisarvutus. Antud valdkond on eelkõige keskendunud juhtumile, kus andmed on kas täisarvulisel või bitilisel kujul, kuna neid on lihtsam analüüsida ja teised juhtumid saab nendest tuletada, sest kõige, mis üldse arvutatav on, väljaarvutamiseks piisab bittide liitmisest ja korrutamisest. See on teoorias tõsi, samas, kui kõike otse bittide või täisarvude tasemel teha, on tulemus ebaefektiivne. Seepärast vaatleb see doktoritöö turvalist ühisarvutust reaalarvudel ja meetodeid, kuidas seda efektiivsemaks teha. Esiteks vaatleme ujukoma- ja püsikomaarve. Ujukomaarvud on väga paindlikud ja täpsed, aga on teisalt jälle üsna keeruka struktuuriga. Püsikomaarvud on lihtsa olemusega, ent kannatavad täpsuses. Töö esimene meetod vaatlebki nende kombineerimist, et mõlema häid omadusi ära kasutada. Teine tehnika baseerub tõigal, et antud paradigmas juhtub, et ei ole erilist ajalist vahet, kas paralleelis teha üks tehe või miljon. Sestap katsume töö teises meetodis teha paralleelselt hästi palju mingit lihtsat operatsiooni, et välja arvutada mõnd keerulisemat. Kolmas tehnika kasutab reaalarvude kujutamiseks täisarvupaare, (a,b), mis kujutavad reaalarvu a- φb, kus φ=1.618... on kuldlõige. Osutub, et see võimaldab meil üsna efektiivselt liita ja korrutada ja saavutada mõistlik täpsus.

Author

• Krips, Toomas

• turvalised ühisarvutused
• andmekaitse

Identifier

hdl:10062/63763

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/63763