КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЕ МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ НА ОСНОВЕ ЧЕТЫРЕХСТОРОННИХ ПРОТОКОЛОВ БЕЗОПАСНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Аннотация

Статья посвящена анализу систем конфиденциального машинного обучения, основанных на концепции безопасных четырехсторонних вычислений. Анализируются преимущества четырехсторонней модели вычислений над двух- и трёхсторонними, приводятся определения, выражающие стойкость протоколов безопасных многосторонних вычислений к воздействию активного противника. В качестве примера системы безопасных четырехсторонних вычислений с развитой функциональностью, наиболее полно реализующей свойства стойкости к активному противнику, рассматривается система Tetrad. Анализируется реализованная в Tetrad концепция вычислений, основанная на идее смешанного использования арифметических, булевых и искаженных схем при вычислении функций. Рассматривается многоуровневая архитектура системы, подробно анализируются протоколы, относящиеся к различным уровням архитектуры. Проводится анализ различных форм разделения секрета. Систематизация протоколов завершается анализом высокоуровневых протоколов, используемых для реализации процедур обучения и применения моделей в конфиденциальном исполнении. Рассматриваемый набор протоколов позволяет выполнять стандартные для систем машинного обучения высокоуровневые операции, но с разделенными секретами. Приведены выводы о достоинствах, недостатках, особенностях и ограничениях четырехсторонних протоколов безопасных вычислений для решения задач конфиденциального машинного обучения.