CN113824616A

CN113824616A - 一种mpc协议识别方法、装置及电子设备

Info

Publication number: CN113824616A
Application number: CN202111382890.3A
Authority: CN
Inventors: 王天雨
Original assignee: Huakong Tsingjiao Information Technology Beijing Co Ltd
Current assignee: Huakong Tsingjiao Information Technology Beijing Co Ltd
Priority date: 2021-11-22
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2041-11-22
Also published as: CN113824616B

Abstract

本申请公开了一种MPC协议识别方法、装置及电子设备，包括：获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，通信过程信息表示使用该待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征；针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果；基于得到的多个比对结果，从多种MPC协议中，识别出该待识别MPC协议。采用本申请实施例提供的方案，实现了对MPC协议的有效识别。

Description

一种MPC协议识别方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及隐私计算技术领域以及多方安全计算技术领域，尤其涉及一种MPC（Secure Multi-party Computation，多方安全计算）协议识别方法、装置及电子设备。

背景技术

随着以多方安全计算为代表的隐私计算技术的发展，开发多方安全计算等隐私计算的开发者和专业公司越来越多。在实际应用中，在对产品进行标准化检测或者产品运营维护阶段，可能需要对多方安全计算协议的实现及运行情况进行检测和验证，包括所使用的多方安全计算协议、运行的状态及正确性等方面。

在现有协议识别方法中，往往是通过获取通信的内容，并基于获取的内容进行协议识别。然而，在多方安全计算等隐私计算协议中，参与实体间的通信内容本身通常是进行了加密或者使用随机数进行了隐藏，外部工具无法直接基于加密的通信内容进行协议识别。

发明内容

本申请实施例提供一种MPC协议识别方法、装置及电子设备，用以解决现有技术中存在的无法对MPC协议进行识别的问题。

本申请实施例提供一种MPC协议识别方法，包括：

获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，所述通信过程信息表示使用所述待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征；

针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的所述通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果；

基于得到的多个所述比对结果，从所述多种MPC协议中，识别出所述待识别MPC协议。

进一步的，所述针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的所述通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果，包括：

基于获取的所述通信过程信息，按照预设的图像生成方式，生成表示所述通信过程信息的通信时序图；

针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将所述通信时序图，与该MPC协议的标准通信时序图进行比对，得到比对结果，所述标准通信时序图为基于该MPC协议的标准通信过程信息，按照所述图像生成方式生成的。

进一步的，所述获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，包括：

获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的多种通信过程信息。

所述针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的所述通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果，包括：

针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的所述多种通信过程信息，与该MPC协议的多种标准通信过程信息之间，分别进行对应的比对，得到多个偏差值，所述偏差值表示所述通信过程信息与对应的标准通信过程信息之间的偏差程度；

按照预设权重，对所述多个偏差值进行加权求和，得到偏差结果，作为比对结果。

进一步的，所述通信过程信息至少包括如下信息之一：

通信量比例，所述通信量比例为计算节点之间各次通信的数据量的比例；

通信间隔比例，所述通信间隔比例为计算节点之间各次通信间隔的时长的比例；

通信流向信息，所述通信流向信息为计算节点之间各次通信的数据流向信息；

流向通信量比例，所述流向通信量比例为各计算节点之间通信的数据量的比例。

获取使用待识别MPC协议进行一个完整周期的多方安全计算的通信过程信息；或者

获取使用待识别MPC协议进行一个完整周期的部分时段的多方安全计算的通信过程信息。

本申请实施例还提供一种MPC协议识别装置，包括：

信息获取模块，用于获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，所述通信过程信息表示使用所述待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征；

信息比对模块，用于针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的所述通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果；

协议识别模块，用于基于得到的多个所述比对结果，从所述多种MPC协议中，识别出所述待识别MPC协议。

进一步的，所述信息比对模块，具体用于基于获取的所述通信过程信息，按照预设的图像生成方式，生成表示所述通信过程信息的通信时序图；以及针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将所述通信时序图，与该MPC协议的标准通信时序图进行比对，得到比对结果，所述标准通信时序图为基于该MPC协议的标准通信过程信息，按照所述图像生成方式生成的。

进一步的，所述信息获取模块，具体用于获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的多种通信过程信息；

所述信息比对模块，具体用于针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的所述多种通信过程信息，与该MPC协议的多种标准通信过程信息之间，分别进行对应的比对，得到多个偏差值，所述偏差值表示所述通信过程信息与对应的标准通信过程信息之间的偏差程度；以及按照预设权重，对所述多个偏差值进行加权求和，得到偏差结果，作为比对结果。

进一步的，所述通信过程信息至少包括如下信息之一：

进一步的，所述信息获取模块，具体用于获取使用待识别MPC协议进行一个完整周期的多方安全计算的通信过程信息；或者

本申请实施例还提供一种电子设备，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现上述任一MPC协议识别方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一MPC协议识别方法。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一MPC协议识别方法。

本申请有益效果包括：

本申请实施例提供的方法中，针对待识别MPC协议，获取使用该待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，并且，该通信过程信息能够表示使用该待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征，然后针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果，然后基于得到的多个比对结果，从多种MPC协议中，识别出待识别MPC协议。由于表示通信过程的特征的通信过程信息不属于通信内容，所以，规避了由于通信内容加密对协议识别的限制，从而实现了对MPC协议的有效识别。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1为本申请实施例提供的MPC协议识别方法的流程图；

图2为本申请实施例中通信过程信息的通信时序图；

图3为本申请实施例中基于通信时序图进行通信过程信息比对的流程图；

图4为本申请实施例中基于特征库形式的通信过程信息比对的流程图；

图5为本申请实施例提供的MPC协议识别装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了给出对MPC协议进行有效识别的实现方案，本申请实施例提供了一种MPC协议识别方法、装置及电子设备，以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请实施例提供一种MPC协议识别方法，如图1所示，包括：

步骤11、获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，通信过程信息表示使用该待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征；

步骤12、针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果；

步骤13、基于得到的多个比对结果，从多种MPC协议中，识别出该待识别MPC协议。

采用本申请实施例提供的上述MPC协议识别方法，针对待识别MPC协议，所获取的使用该待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，能够表示使用该待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征，并且，针对多种MPC协议中，已知每种MPC协议的标准通信过程信息，所以，可以将获取的通信过程信息，与每种MPC协议的标准通信过程信息进行比对，然后基于得到的多个比对结果，从多种MPC协议中，识别出待识别MPC协议。由于表示通信过程的特征的通信过程信息不属于通信内容，所以，规避了由于通信内容加密对协议识别的限制，从而实现了对MPC协议的有效识别。

进一步的，本申请实施例中，所获取的使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，可以至少包括如下信息之一：

通信量比例，通信量比例为计算节点之间各次通信的数据量的比例；

通信间隔比例，通信间隔比例为计算节点之间各次通信间隔的时长的比例；

通信流向信息，通信流向信息为计算节点之间各次通信的数据流向信息；

流向通信量比例，流向通信量比例为各计算节点之间通信的数据量的比例。

本申请实施例中，可以采用不同的表示形式，表示上述各种通信过程信息。

如图2所示，分别列举了已知的多种MPC协议的各标准通信过程信息的示意图，图2中，每种MPC协议的各种标准通信过程信息是以通信时序图的形式表示的。其中，多种MPC协议包括：yao’s GC（姚氏混淆电路）、BMR、sharemind、SPDZ、PrivPy，在实际应用中，不限于这5中MPC协议，可以包括已知的各种MPC协议。

按照时间轴，每个矩形框表示计算节点之间的一次通信过程，相接触的两个矩形框表示同时、并行发生的通信过程，矩形框的面积表示通信量，矩形框沿时间轴方向的长度表示通信的时长，并且，通信时序图中还标明了通信的数据流向信息，例如，广播，星形，A->B表示计算节点A指向计算节点B，A->B&C表示计算节点A指向计算节点B和计算节点C。

从图2中明显可知，不同的MPC协议之间，其各自的标准通信过程信息是不同的，存在着明显的区别。

还可以采用特征库形式表示通信过程信息，如下表1所示：

表1：特征库形式表示的通信过程信息示意表

基于通信过程信息不同的表示形式，本申请实施例中，针对上述步骤12中获取的通信过程信息与标准通信过程信息的比对，可以采用相应的方式，具体描述如下：

如图3所示，为基于通信时序图进行比对的流程，可以包括如下步骤：

步骤31、基于获取的通信过程信息，按照预设的图像生成方式，生成表示通信过程信息的通信时序图。

本步骤中所得到的通信时序图，即可以理解为是待识别MPC协议的通信时序图，其是基于获取的通信过程信息生成的，所以，也能够表示使用该待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征。

步骤32、针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将生成的通信时序图，与该MPC协议的标准通信时序图进行比对，得到比对结果，其中，标准通信时序图为基于该MPC协议的标准通信过程信息，按照上述图像生成方式生成的。

本步骤中，时序图之间的比对，可以采用已知的图像识别方法进行，比对结果可以是时序图的相似度。

相应的，上述步骤13中，具体可以从该多种MPC协议中，将相似度最高的MPC协议，确定为待识别MPC协议的识别结果。

如图4所示，为基于特征库进行比对的流程，该方式中需要获取待识别MPC协议的多种通信过程信息，具体可以是上述4种通信过程信息中的任一多种，可以包括如下步骤：

步骤41、针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的多种通信过程信息，与该MPC协议的多种标准通信过程信息之间，分别进行对应的比对，得到多个偏差值，该偏差值表示获取的通信过程信息与对应的标准通信过程信息之间的偏差程度。

本步骤中，在计算偏差值的过程中，当一种通信过程信息为多个数值的比例时，对应的标准通信过程信息也为多个数值的比值，此时，可以先计算每个对应位置的数值差值，得到多个位置的数值差值，然后计算多个数值差值的和值，作为该种通信过程信息的偏差值；例如，获取的待识别MPC协议的通信量比例为0.2:0.2:0.25:0.35，那么与BMR协议的标准通信量（0.2:0.2:0.2:0.4）比例进行比对时，计算过程如下：

偏差值=(0.2-0.2)+(0.2-0.2)+(0.25-0.2)+(0.4-0.35)=0+0+0.05+0.05=0.1；

本步骤中，在计算偏差值的过程中，当通信过程信息为通信流向信息时，可以比较对应的每次通信的流向，如果相同，记录数值为1，如果不同，记录数值为0，如果通信次数不同，那么针对相差的通信次数，每相差一次记录一次数值1，并计算记录的数值的和值，作为通信流向信息的偏差值。

步骤42、按照预设权重，对得到的多个偏差值进行加权求和，得到偏差结果，作为比对结果。

本申请实施例中，针对已知的多种通信过程信息，预先设置了权重，在基于通信过程信息的比对，得到每种通信过程信息的偏差值后，本步骤中，进行加权求和，作为针对每种MPC协议的进行比对的偏差结果。

在实际应用中，各种通信过程信息的权重，可以基于通信过程信息的实际特性和实际需要进行灵活设置，在此不再举例进行详细描述。

相应的，上述步骤13中，具体可以从该多种MPC协议中，将偏差结果最小的MPC协议，确定为待识别MPC协议的识别结果。

本申请实施例提供的上述MPC协议识别方法中，所获取的待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，可以是使用待识别MPC协议进行一个完整周期的多方安全计算的通信过程信息，如上图2和表1中所示的通信过程信息，也可以是使用待识别MPC协议进行一个完整周期的部分时段的多方安全计算的通信过程信息，例如，前三次通信过程的通信过程信息，只要不同MPC协议之间的这些通信过程信息是不同的，能够进行区分即可。

基于同一发明构思，根据本申请上述实施例提供的MPC协议识别方法，相应地，本申请另一实施例还提供了一种MPC协议识别装置，其结构示意图如图5所示，具体包括：

信息获取模块51，用于获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，通信过程信息表示使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程的特征；

信息比对模块52，用于针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果；

协议识别模块53，用于基于得到的多个比对结果，从多种MPC协议中，识别出待识别MPC协议。

进一步的，信息比对模块52，具体用于基于获取的通信过程信息，按照预设的图像生成方式，生成表示通信过程信息的通信时序图；以及针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将通信时序图，与该MPC协议的标准通信时序图进行比对，得到比对结果，标准通信时序图为基于该MPC协议的标准通信过程信息，按照图像生成方式生成的。

进一步的，信息获取模块51，具体用于获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的多种通信过程信息；

信息比对模块52，具体用于针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的多种通信过程信息，与该MPC协议的多种标准通信过程信息之间，分别进行对应的比对，得到多个偏差值，偏差值表示通信过程信息与对应的标准通信过程信息之间的偏差程度；以及按照预设权重，对多个偏差值进行加权求和，得到偏差结果，作为比对结果。

进一步的，通信过程信息至少包括如下信息之一：

进一步的，信息获取模块51，具体用于获取使用待识别MPC协议进行一个完整周期的多方安全计算的通信过程信息；或者

上述各模块的功能可对应于图1、图3和图4所示流程中的相应处理步骤，在此不再赘述。

本申请的实施例所提供的MPC协议识别装置可通过计算机程序实现。本领域技术人员应该能够理解，上述的模块划分方式仅是众多模块划分方式中的一种，如果划分为其他模块或不划分模块，只要墙体彩绘打印装置具有上述功能，都应该在本申请的保护范围之内。

基于同一发明构思，根据本申请上述实施例提供的MPC协议识别方法，相应地，本申请另一实施例还提供了一种电子设备，其结构示意图如图6所示，具体包括：处理器61和机器可读存储介质62，机器可读存储介质62存储有能够被处理器61执行的机器可执行指令，处理器61被机器可执行指令促使：实现上述任一MPC协议识别方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一MPC协议识别方法。

上述电子设备中的机器可读存储介质可以包括随机存取存储器（Random AccessMemory，RAM），也可以包括非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、网络处理器（Network Processor，NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital SignalProcessing，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质，计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种多方安全计算MPC协议识别方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将获取的所述通信过程信息，与该MPC协议的标准通信过程信息进行比对，得到比对结果，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，包括：

获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的多种通信过程信息；

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述通信过程信息至少包括如下信息之一：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的通信过程信息，包括：

6.一种多方安全计算MPC协议识别装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信息比对模块，具体用于基于获取的所述通信过程信息，按照预设的图像生成方式，生成表示所述通信过程信息的通信时序图；以及针对多种MPC协议中的每种MPC协议，将所述通信时序图，与该MPC协议的标准通信时序图进行比对，得到比对结果，所述标准通信时序图为基于该MPC协议的标准通信过程信息，按照所述图像生成方式生成的。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信息获取模块，具体用于获取使用待识别MPC协议进行多方安全计算的多种通信过程信息；

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现权利要求1-5任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的方法。