Abstracts

Programming Languages for Secure Multi-party Computation Application Development

by Jaak Randmets




Institution: Tartu University
Department:
Year: 2017
Keywords: programmeerimiskeeled; turvalised hisarvutused; programming languages; secure multi-party computation
Posted: 02/01/2018
Record ID: 2222095
Full text PDF: http://hdl.handle.net/10062/56298


Abstract

Turvaline hisarvutus on tehnoloogia, mis lubab mitmel sltumatul osapoolel oma andmeid koos tdelda neis olevaid saladusi avalikustamata. Kui andmed on esitatud krpteeritud kujul, thendab see, et neid ei dekrpteerita arvutuse kigus kordagi.Turvalise hisarvutuse teoreetilised konstruktsioonid on teada olnud juba alates kaheksakmnendatest, kuid esimesed praktilised teostused ja rakendused, mis pris andmeid ttlesid, ilmusid alles natuke enam kui kmme aastat tagasi. Ndseks on turvalist hisarvutust kasutatud mitmes praktilises rakenduses ning sellest on kujunenud oluline andmekaitsetehnoloogia.Turvalise hisarvutuse rakenduste arendamine on keerukas. Vahendid, mis aitavad kaasa arendusprotsessile, on veel vga uued, ning raamistikud on sageli liiga aeglased praktiliste rakenduste jaoks. Rakendusi on endiselt vimelised arendama ainult krptograafiaeksperdid.Kesoleva t eesmrk on teha turvalise hisarvutuse raamistikke paremaks ning muuta hisarvutusrakenduste arendamist kergemaks. Vidame, et valdkon- naspetsiifiliste programmeerimiskeelte kasutamine vimaldab turvalise hisarvu- tuse rakenduste ja raamistike ehitamist, mis on samaaegselt lihtsasti kasutatavad, hea judlusega, hooldatavad, usaldusvrsed ja vimelised suuri andmemahtusid ttlema.Peamise tulemusena esitleme kahte uut programmeerimiskeelt, mis on meldud turvalise hisarvutuse jaoks. SecreC 2 on meldud turvalise hisarvutuse rakendus- te arendamise lihtsustamiseks ja aitab kaasa sellele, et rakendused oleks turvalised ja efektiivsed. Teine keel on loodud turvalise hisarvutuse protokollide arenda- miseks ning selle eesmrk on turvalise hisarvutuse raamistikke paremaks muuta. Protokollide keel teeb raamistikke kiiremaks ja usaldusvrsemaks ning lihtsustab protokollide arendamist ja haldamist. Kirjeldame mlemad keeled nii formaalselt kui mitteformaalselt. Nitame, kuidas mitmed rakendused ja prototbid saavad neist keeltest kasu.; Secure multi-party computation is a technology that allows several independent parties to cooperatively process their private data without revealing any secrets. If private inputs are given in encrypted form then the results will also be encrypted, and at no stage during processing are values ever decrypted.As a theoretical concept, the technology has been around since the 1980s, but the first practical implementations arose a bit more than a decade ago. Since then, secure multi-party computation has been used in practical applications, and has been established as an important method of data protection.Developing applications that use secure multi-party computation is challenging. The tools that help with development are still very young and the frameworks are often too slow for practical applications. Currently only experts in cryptography are able to develop secure multi-party applications.In this thesis we look how to improve secure multy-party computation frame- works and make the applications easier to develop. We claim that domain-specific programming languages enableAdvisors/Committee Members: Laud, Peeter, juhendaja (advisor), Vene, Varmo, juhendaja (advisor).