मल्टी-पार्टी संगणना (एमपीसी) समाधान: आप सबसे अच्छा उपयोग कैसे करते हैं?

मल्टी-पार्टी कंप्यूटेशन (एमपीसी) एक ऐसी तकनीक है जो डेटा के पूरे सेट तक किसी एक पार्टी की पहुंच के बिना कई पार्टियों के बीच सुरक्षित डेटा प्रोसेसिंग और साझाकरण को सक्षम बनाती है।

इस प्रकार की वितरित कंप्यूटिंग हाल के वर्षों में कर्षण प्राप्त कर रही है, क्योंकि इसकी उपयोगिता में व्यक्तिगत रूप से पहचान योग्य जानकारी (पीआईआई) पर सुरक्षित रूप से संगणना करना शामिल है, प्रतिभागियों को कच्चे डेटा तक पहुंचने के बिना। यह सुनिश्चित करने के लिए कि किसी एक प्रतिभागी के पास सभी डेटा तक पहुंच नहीं है, क्रिप्टोलॉजिस्ट ने विभिन्न प्रोटोकॉल विकसित किए हैं जो पार्टियों को डेटा के एन्क्रिप्टेड टुकड़ों को आपस में विभाजित करने और साझा करने में सक्षम बनाते हैं।

बहुदलीय संगणना क्या है?

इसके मूल में, एमपीसी एक ऐसी तकनीक है जो कई पार्टियों को डेटा की गणना करने की अनुमति देती है, जिसमें किसी एक पार्टी के पास कच्चे डेटा तक पहुंच नहीं होती है। उन्होंने डेटा को टुकड़ों में विभाजित करके और उन्हें एन्क्रिप्ट करके इसे पूरा किया ताकि कोई भी प्रतिभागी इसे अपने दम पर डिक्रिप्ट न कर सके।

MPC का एक प्रमुख घटक यह है कि यह एन्क्रिप्टेड डेटा पर गणना की अनुमति देता है, इसलिए प्रतिभागी यह नहीं देख सकते हैं कि अन्य पक्ष किस पर संगणना कर रहे हैं या वे इस प्रक्रिया से क्या परिणाम प्राप्त कर रहे हैं।

एमपीसी का इतिहास

मल्टी-पार्टी कम्प्यूटेशन (एमपीसी) ने पहली बार 1970 के दशक में धूम मचाई, जब चीनी क्रिप्टोग्राफी के दिग्गज एंड्रयू याओ ने गारबल्ड सर्किट प्रोटोकॉल बनाया, जिसने दो पक्षों को अपने इनपुट का खुलासा किए बिना डेटा की गणना करने की अनुमति दी। उनकी करोड़पतियों की समस्या ने एमपीसी द्विदलीय प्रणाली का एक सरल उदाहरण दिया।

1987 में, GMW (Goldreich-Micali-Wigderson) प्रोटोकॉल का जन्म हुआ, जो सही मायने में मल्टी-पार्टी प्लेटफॉर्म के लिए अनुमति देता है, और 2008 में MPC ने डेनिश शुगर बीट सीलबंद बोली नीलामी में अपनी वास्तविक दुनिया की शुरुआत की, जिसने सभी बोलीदाताओं की गोपनीयता को संरक्षित रखा। शामिल। इसने कई प्रतिभागियों के साथ सुरक्षित डिजिटल लेनदेन करने के लिए एक क्रांतिकारी नए तरीके की शुरुआत की।

मल्टी-पार्टी कंप्यूटेशन कैसे काम करता है?

MPC क्रिप्टोग्राफी तकनीकों का उपयोग करता है जैसे कि गुप्त साझाकरण और होमोमोर्फिक एन्क्रिप्शन कई पक्षों के बीच डेटा के एन्क्रिप्टेड टुकड़ों को विभाजित करने और साझा करने के लिए। गुप्त साझाकरण में जानकारी के एक टुकड़े को कई घटकों में विभाजित करना शामिल है, प्रत्येक पक्ष को केवल एक टुकड़ा प्राप्त होता है, जिसका अर्थ है कि उनमें से किसी के पास पूर्ण डेटा तक पहुंच नहीं है। होमोमॉर्फिक एन्क्रिप्शन का उपयोग एन्क्रिप्टेड डेटा पर संगणना को सक्षम करने के लिए किया जाता है, जिसका अर्थ है कि वे सादे पाठ के रूप में संवेदनशील जानकारी को उजागर नहीं करते हैं।

मल्टी-पार्टी कंप्यूटेशन कैसे काम करता है, यह समझाने के लिए एक उदाहरण

मान लें कि तीन कंपनियां, ए, बी और सी, एक परियोजना पर सहयोग करना चाहती हैं, लेकिन अपने संवेदनशील डेटा को साझा करने के लिए एक-दूसरे पर पर्याप्त भरोसा नहीं करती हैं। MPC समाधानों का उपयोग करके, वे डेटा को आपस में सुरक्षित रूप से विभाजित कर सकते हैं और उस पर संगणना कर सकते हैं, उनमें से किसी की भी कच्ची जानकारी तक पहुंच नहीं है।

सबसे पहले, ए, बी और सी अपने डेटा को कई घटकों में विभाजित करने के लिए गुप्त साझाकरण एल्गोरिदम का उपयोग करेंगे। प्रत्येक कंपनी होमोमोर्फिक एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम का उपयोग करके इन टुकड़ों को एन्क्रिप्ट करेगी और उन्हें अन्य दो प्रतिभागियों को भेज देगी। अब, तीनों पक्षों ने एक दूसरे से डेटा के टुकड़ों को एन्क्रिप्ट किया है, लेकिन उनमें से कोई भी इसे स्वयं डिक्रिप्ट नहीं कर सकता है और सूचना के पूरे सेट तक पहुंच नहीं सकता है।

अगला, ए, बी, और सी एन्क्रिप्टेड डेटा पर कभी भी इसे डिक्रिप्ट किए बिना गणना कर सकते हैं। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक प्रतिभागी परियोजना पर सहयोग करने में सक्षम होने के बावजूद केवल अपना स्वयं का योगदान देख सकता है। अंत में, चूंकि इन प्रतिभागियों में से किसी की भी एक दूसरे के कच्चे डेटा तक पहुंच नहीं है, इसलिए वे सुनिश्चित हो सकते हैं कि उनकी अपनी जानकारी सुरक्षित है।

MPC को गोपनीयता-संरक्षण संगणना क्यों कहा जाता है?

डेटा आज की दुनिया में एक अपूरणीय उपकरण है, जिसमें दुनिया की कई सबसे क्रांतिकारी और प्रगतिशील प्रगति सीधे इसके लिए उपलब्ध हैं। लेकिन डेटा साझा करने से अक्सर गोपनीयता भंग होने या नियंत्रण खोने का असाध्य जोखिम होता है।

मल्टी-पार्टी कंप्यूटेशन (एमपीसी) इस मुद्दे का एक रचनात्मक समाधान प्रदान करता है, एक नया ऑनलाइन वातावरण बनाने में मदद करता है जहां पार्टियां अन्य व्यक्तियों की जानकारी या स्वयं की सुरक्षा से समझौता किए बिना कुछ प्रकार के डेटा तक पहुंच सकती हैं।

MPC सुरक्षित एल्गोरिदम का उपयोग करता है जो परिणामों के अलावा किसी भी डेटा को उजागर नहीं करता है, जिसका अर्थ है कि पार्टियां व्यक्तिगत विवरण प्रकट किए बिना या दूसरों के गोपनीयता अधिकारों का उल्लंघन किए बिना महत्वपूर्ण निर्णय ले सकती हैं। जैसा कि हम जानते हैं, यह तकनीक डेटा सुरक्षा में क्रांति ला सकती है और उपयोगी जानकारी साझा करने से उत्पन्न होने वाले अवसरों से भरे एक सुरक्षित भविष्य का मार्ग प्रशस्त करती है।

मल्टी-पार्टी संगणना समाधान के लाभ

एमपीसी समाधान लाभों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• बढ़ी हुई सुरक्षा - डेटा के एन्क्रिप्टेड टुकड़ों को विभाजित करके और किसी भी बिंदु पर किसी भी कच्चे डेटा को उजागर नहीं करके, MPC यह सुनिश्चित करता है कि कोई भी एक पक्ष सभी सूचनाओं तक नहीं पहुँच सकता है। यह अत्यधिक संवेदनशील जानकारी, जैसे PII या मेडिकल रिकॉर्ड को संसाधित करने के लिए इसे एक आदर्श समाधान बनाता है।

• बेहतर गोपनीयता - चूंकि प्रत्येक प्रतिभागी को समग्र डेटा सेट का केवल एक हिस्सा प्राप्त होता है और किसी भी एक पक्ष के पास सभी सूचनाओं तक पहुंच नहीं होती है, एमपीसी किसी एक पक्ष को व्यक्तियों की प्रोफाइलिंग करने से रोककर गोपनीयता में सुधार करने में भी मदद करता है।

• बढ़ी हुई गति और मापनीयता - MPC समाधान संगणनाओं को समानांतर में चला सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे बड़ी मात्रा में डेटा को तेज़ी से संसाधित करने में सक्षम हैं। यह मशीन लर्निंग जैसे कार्यों के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है, जिन्हें करने के लिए बहुत सारी कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है।

मल्टी-पार्टी कंप्यूटेशन सॉल्यूशंस के नुकसान

MPC समाधानों के प्रमुख नुकसानों में शामिल हैं:

• उच्च लागत - एमपीसी समाधान को लागू करने और चलाने के लिए पारंपरिक कंप्यूटिंग तकनीकों की तुलना में अधिक संसाधनों की आवश्यकता होती है। इसमें सेटअप के लिए आवश्यक हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर और अन्य उपकरण खरीदना शामिल है।

• जटिलता - आवश्यक अतिरिक्त क्रिप्टोग्राफी तकनीकों के कारण एमपीसी प्रणाली की स्थापना जटिल हो सकती है। इससे समस्या निवारण और डिबग करना भी मुश्किल हो सकता है, क्योंकि किसी भी मुद्दे को कई पार्टियों में संबोधित करने की आवश्यकता होती है।

• धीमी गति - चूंकि एमपीसी समाधान एन्क्रिप्टेड डेटा पर संगणना चला रहे हैं, वे अक्सर पारंपरिक कंप्यूटिंग प्रक्रियाओं की तुलना में धीमी गति से चल सकते हैं। इसका मतलब है कि बड़ी मात्रा में कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता वाले कार्यों को पूरा होने में अधिक समय लग सकता है।

वास्तविक दुनिया में एमपीसी अनुप्रयोग

जेनेटिक परीक्षण

आनुवंशिक डेटा का विश्लेषण करने के लिए आनुवंशिकीविद् MPC का उपयोग करते हैं। इंटरनेट पर कच्चे डीएनए अनुक्रम भेजने के बजाय, प्रत्येक पक्ष अपने स्वयं के डेटा को एन्क्रिप्ट करता है और इसे तीसरे पक्ष के सर्वर पर भेजता है जहां एमपीसी परिणामों की तुलना, विश्लेषण और व्याख्या कर सकता है बिना सभी पक्षों को अपनी व्यक्तिगत जानकारी प्रकट किए।

वित्तीय लेन - देन

आप वित्तीय लेनदेन को सुरक्षित करने के लिए एमपीसी का उपयोग कर सकते हैं। आप डेटा को कई टुकड़ों में विभाजित करके और इसे एक सुरक्षित एमपीसी वातावरण में संसाधित करके प्राप्त कर सकते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि किसी एक पक्ष के पास सभी सूचनाओं तक पहुंच नहीं है। यह डिजिटल भुगतान समाधानों जैसे क्रिप्टोक्यूरेंसी एक्सचेंजों के लिए इसे आदर्श बनाता है, जहां गोपनीयता का अत्यधिक महत्व है।

चिकित्सा अनुसंधान

आप बड़ी मात्रा में चिकित्सा डेटा साझा करने और उसका विश्लेषण करने के लिए एमपीसी समाधानों का उपयोग कर सकते हैं। भेजने से पहले डेटा को एन्क्रिप्ट करके, प्रत्येक पक्ष किसी अन्य व्यक्ति की गोपनीयता या सुरक्षा से समझौता करने वाली कुछ जानकारी तक पहुंच सकता है। यह एमपीसी को संवेदनशील रोगी डेटा से जुड़े नैदानिक ​​परीक्षणों और अन्य अनुसंधान परियोजनाओं के लिए एक आदर्श समाधान बनाता है।

ब्लॉकचेन में हस्ताक्षर करने की दहलीज

MPC विभिन्न प्रकार से डिजिटल हस्ताक्षरों की सुरक्षा कर सकता है blockchain परियोजनाओं। उन्होंने कई प्रतिभागियों के बीच हस्ताक्षर को विभाजित करके इसे हासिल किया, जिससे कि किसी एक पार्टी के पास पूरे हस्ताक्षर तक पहुंच न हो। यह सुनिश्चित करता है कि एक पक्ष के साथ समझौता होने पर भी डिजिटल हस्ताक्षर सुरक्षित और छेड़छाड़-रोधी बने रहें।

एमपीसी के लिए सुरक्षित विकल्प

क्रिप्टोग्राफिक तरीके

क्रिप्टोग्राफ़िक विधियाँ कंप्यूटर सुरक्षा का एक अभिन्न अंग हैं जो हमें संवेदनशील डेटा को सुरक्षित रूप से संग्रहीत और प्रसारित करने की अनुमति देती हैं। इस उद्देश्य के लिए उपयोग की जाने वाली दो मुख्य क्रिप्टोग्राफ़िक विधियाँ होमोमोर्फिक एन्क्रिप्शन और शून्य-ज्ञान प्रमाण हैं।

होमोमॉर्फिक एन्क्रिप्शन पहले इसे डिक्रिप्ट किए बिना एन्क्रिप्टेड डेटा की गणना को सक्षम करने के लिए गणितीय सूत्रों का उपयोग करता है, जिससे गोपनीयता से समझौता किए बिना डेटा को सुरक्षित रूप से साझा करना आसान हो जाता है।

ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ गणितीय तकनीक प्रदान करते हैं, जिससे जानकारी के बारे में बिना विवरण प्रकट किए उसकी सच्चाई को सत्यापित किया जा सकता है, जिससे वे गोपनीय जानकारी के साथ व्यवहार करते समय बेहद उपयोगी हो जाते हैं।

क्रिप्टोग्राफी में उपयोग की जाने वाली एक अन्य तकनीक अंतर गोपनीयता है, जो एकत्रित डेटा में यादृच्छिकता की नियंत्रित मात्रा जोड़ती है, दुर्भावनापूर्ण पार्टियों को उपयोगकर्ताओं के व्यक्तिगत विवरण प्राप्त करने से रोकती है। अनिवार्य रूप से, क्रिप्टोग्राफ़िक विधियाँ डेटा उल्लंघनों के विरुद्ध सुरक्षा और सुरक्षा की एक बढ़ी हुई परत प्रदान करके हमें अपने डेटा पर अधिक नियंत्रण प्रदान करती हैं।

एआई/एमएल-समर्थित तरीके

एआई/एमएल-समर्थित तरीके अगली पीढ़ी की गोपनीयता-संचालित पहलों को शक्ति प्रदान करने में मदद कर रहे हैं। इस बदलाव को सक्षम करने वाली दो प्रमुख तकनीकें सिंथेटिक डेटा और फ़ेडरेटेड लर्निंग हैं।

सिंथेटिक डेटा आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का एक रूप है जो डेटा बिंदु बनाता है जो वास्तविक जानकारी का उपयोग किए बिना प्रासंगिक विशेषताओं के वितरण को दोहराता है।

फ़ेडरेटेड लर्निंग वितरित मशीन लर्निंग तकनीक का एक रूप है जहाँ विश्लेषक किसी भी गोपनीय या संवेदनशील जानकारी से समझौता करने के जोखिम के बिना एक साथ कई डेटासेट में मॉडल को प्रशिक्षित करते हैं।

साथ में, ये दो विधियाँ बेहतर सटीकता और मजबूत डेटा गोपनीयता सुरक्षा दोनों को शुरू से अंत तक सक्षम बनाती हैं, जिससे हमें अधिक आश्वासन के साथ बेहतर निर्णय लेने की अनुमति मिलती है।

निष्कर्ष

एमपीसी एक तेजी से लोकप्रिय तकनीक है जो कई पार्टियों के बीच सुरक्षित डेटा प्रोसेसिंग को सक्षम बनाती है, जिसमें किसी एक पार्टी के पास डेटा के पूरे सेट तक पहुंच नहीं होती है। यह डेटा के टुकड़ों को विभाजित और एन्क्रिप्ट करने के लिए गुप्त साझाकरण और होमोमोर्फिक एन्क्रिप्शन जैसी क्रिप्टोग्राफ़िक तकनीकों का उपयोग करता है, यह सुनिश्चित करता है कि प्रतिभागियों में से कोई भी कच्चे डेटा तक नहीं पहुंच सकता है या किसी व्यक्ति को प्रोफाइल नहीं कर सकता है।

बढ़ी हुई सुरक्षा, बेहतर गोपनीयता, और बढ़ी हुई गति और मापनीयता सहित इसके कई लाभों के साथ, एमपीसी समाधान संवेदनशील डेटा को सुरक्षित और कुशलतापूर्वक संसाधित करने के लिए संगठनों के लिए एक शक्तिशाली समाधान प्रदान करते हैं।