ALICE:趣说安全多方计算:如何用密码学玩转暗军棋游戏?

提起军棋游戏,相信不少人儿时都玩过。

军棋游戏的玩法有三种:第一种是明棋,双方棋子都朝上摆放进行游戏;第二种是翻棋,棋子朝下摆放,双方依次翻开进行游戏;第三种,就是今天我们要特别说的:暗棋。

暗军棋除了对决双方外,还需要增加一个裁判,其游戏规则是:双方把本方棋子明面朝向自己进行摆放,仅自己和裁判可见,当双方棋子对碰时,由裁判按棋子大小进行判定并告诉双方结果。

棋子大小规则

由于暗军棋中,双方都不知道对方对碰的棋子,只能根据自己的棋子进行有限判断,极大增加了游戏博弈的复杂度和趣味性,因而深受很多玩家喜爱。

不过,在日常玩暗军棋时也会遇到一些问题。比如:李雷和韩梅梅,孤男寡女共处一室,没有第三方裁判或者不想让第三方裁判参与的时候,两个人还能玩暗军棋游戏吗?

大连市发布工业元宇宙创新发展三年行动计划:6月21日消息,近日,大连市制定并印发《大连市工业元宇宙创新发展三年行动计划(2023—2025)》,争取到2025年,工业元宇宙产业生态初步形成,产业创新集群初具规模,技术创新活力不断提升,企业数量稳步增长,成为东北乃至全国最具竞争力的元宇宙产业先行试验区、集聚区之一。

按照《计划》,大连市将以推进新型工业化为主线,以做大做强融合应用和产业生态为主攻方向,夯实工业元宇宙基础设施,完善产业支撑体系,全面构建产业创新发展新优势,实现工业元宇宙发展新跃升。围绕工业元宇宙的技术储备、应用培育和生态构建等重点目标,将建设30个以上典型应用场景项目,培育30家以上工业元宇宙领域的重点企业,建设30个以上元宇宙相关领域的赋能创新中心。[2023/6/21 21:52:23]

当然可以!这时候密码算法的作用就凸显出来了。

北京东城加速布局元宇宙产业:金色财经报道,5月5日,《东城区加快元宇宙产业高质量发展行动计划(2023-2025年)》在北京中关村东城园发布,当天东城区成立了元宇宙产业联盟。根据《行动计划》,北京东城区力争3年形成100家以上元宇宙生态链企业,落地形成10大元宇宙示范应用场景项目,新培育20家元宇宙领域专精特新企业,形成北二环沿线元宇宙产业聚集区,构建一带多点的元宇宙产业发展布局。[2023/5/6 14:46:50]

简单起见,我们先不考虑特殊棋子,对其他棋子按顺序进行编号:司令=9、军长=8、师长=7、旅长=6、团长=5、连长=4、排长=3、工兵=2。

李雷和韩梅梅对碰的棋子分别为x和y,根据比较表的规则写一个比较函数f(x,y),规定:f(x,y)等于1时李雷胜,f(x,y)等于0时同尽,f(x,y)等于-1时韩梅梅胜。

首尔一法院驳判决Luna不是证券:4月24日消息,首尔南区地方法院驳回检方针对 Terraform Labs 联合创始人 Daniel Shin 的没收保全请求的上诉,判决加密货币 Luna 不是证券。法院表示,很难得出结论说 Luna Coin 是受资本市场法监管的金融投资产品。南区法院的其他法院在驳回逮捕令时对 Luna 是否是一种证券表示保留,包括法理上有争议、是否可以使用与资本市场法是存疑的。[2023/4/24 14:23:24]

当李雷出师长与韩梅梅的团长对碰时,7>5,f(x,y)=1,李雷获胜。

那么,在没有第三方裁判的情况下,对碰双方又不知道对方棋子,该如何进行比较判断呢?

回答这个问题前,要先了解一下姚氏百万富翁问题。

BlockFi未经审查的财务数据显示存在12亿美元FTX风险敞口:1月25日消息,一份误上传的、由 M3 Partners 汇集的 BlockFi 文件显示,破产的加密贷款商BlockFi拥有超过12亿美元的资产,与Sam Bankman Fried的FTX和Alameda Research有关。未经批准的BlockFi文件中显示的余额包括价值4.159亿美元的FTX资产和8.313亿美元的Alameda贷款。这些数字截至1月14日。BlockFi的律师早些时候表示,对Alameda的贷款价值为6.71亿美元,而FTX平台上还有另外3.55亿美元的数字资产被冻结。BlockFi对FTX的敞口比之前披露的要大。在FTX破产后,该公司于11月下旬申请了第11章破产保护。FTX曾同意在破产前拯救BlockFi。

债权人委员会的一名律师证实,未经编辑的文件是错误上传的,但拒绝进一步置评。BlockFi的律师没有回应置评请求。(CNBC)[2023/1/25 11:29:12]

原理:姚氏百万富翁问题

姚氏百万富翁问题由华裔计算机科学家、图灵奖获得者姚启智教授首先提出。该问题表述为:两个百万富翁Alice和Bob想知道他们两个谁更富有,但他们都不想让对方和第三方知道自己的财富数额,该如何实现?姚教授设计一种巧妙的算法,Alice的财富为a,Bob的财富为b,Alice有一个公钥Ea和私钥Da。双方按以下步骤执行:

1)Alice将公钥Ea给Bob;

2)Bob选取一个大整数x,并用Alice给的公钥Ea进行加密得到密文K,然后将c=K-b发给Alice;

3)Alice拿到密文c,用自己的私钥Da对cm,cm1……cn进行解密得到n-m1个数字;

再选取一个适当大小的素数p,把这n-m1个数字对p进行mod运算得到dm,dm1……dn;

对于dm,dm1……dn前a个数不动,后面的数每个加1。然后将处理所得数字发给Bob;

4)Bob拿到这串数字并检查第b个数字db,如果db==xmodp,证明这个数字没有被加1,所以a>=b,反之,则证明a<b。

因为交互的数据都是处理过的,所以双方在这个进行计算的过程中都没有泄露自己信息,并且得到了想要的判断比较结果。这就是安全多方计算中的两方计算。

下图为演示代码输出结果:

回过头看暗军棋的对碰比较,和百万富翁问题本质是一样的,按照计算协议双方输入对碰棋子对应的数值即可。当然为了防止作弊,双方需要各自进行一次计算得到一致结果。各自把每一次对碰自己的棋子和结果记录,结束后按照步骤重现进行检查。

安全多方计算还可以取代狼人杀、暗兽棋等游戏的裁判,其原理都是MPC两方比大小或其扩展。

扩展:安全多方计算实际应用

MPC除可以解决各类暗游戏问题外,还可以在更多不依赖第三方来进行任何博弈的场景中应用。比如以下几种:

1、医疗数据协同计算

当前,医疗数据大都掌握在各个互不相通医疗机构手中,形成一个个数据孤岛,无法充分发挥价值。同时,由于医疗数据涉及大量个人敏感信息,要协同利用这些数据必须要解决隐私保护问题。通过MPC,可以在保证个人隐私数据安全的前提下,打通数据孤岛,实现医疗数据价值的最大化。

2、联合征信

银行或保险业,往往需要联合多家征信机构进行个人信用评分计算,而各征信机构通常不希望自己的核心数据被「拿走」。通过MPC可以在不归集各方数据的情况下,进行联合信用评估计算。

3、投票/拍卖

使用MPC进行投票/拍卖,既可保证用户隐私,又能有效避免跟投、恶意提价等作弊行为。

对于安全多方计算这项「黑科技」,你觉得还有哪些用途?欢迎留言和我们交流。

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