TWC: Medium: Scaling proof-based verifiable computation

TWC:中:扩展基于证明的可验证计算

基本信息

  • 批准号:
    1514422
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 115.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-07-01 至 2021-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This research addresses a fundamental problem in systems security: how can a machine specify a computation to another one and then, without executing the computation, check that the other machine carried it out correctly? Over the last several years, a new approach to this problem has emerged, based on refining cryptographic and theoretical tools, and incorporating them into built systems. However, despite exciting advances, the resulting systems are still not practical in the normal sense. This goal of this project is truly practical performance for certain real-world problems at realistic input sizes. This research could have wide-ranging impact on third-party computing models such as cloud computing, distributed systems, untrusted hardware manufacturers, and defense applications. More broadly, truly inexpensive verifiable computation will enable new ways of building systems. The project applies ideas from the programming languages community to represent computation more efficiently; applies notions of program approximation to produce efficient partial verifiability; refines and implements protocols that promise reduced memory utilization; and develops new protocols that reduce overhead and are better-suited to important classes of computations. The methods include refining and adapting existing theory, implementing systems based on the refinements, modeling performance and costs, and conducting rigorous experimental evaluations. The results will be disseminated through peer-reviewed publications, and through software and experimental configurations that will be available freely.
这项研究解决了系统安全中的一个基本问题:一台机器如何向另一台机器指定计算,然后在不执行该计算的情况下检查另一台机器是否正确执行该计算?在过去的几年里,出现了解决这个问题的新方法,其基础是改进密码学和理论工具,并将它们合并到构建的系统中。然而,尽管取得了令人兴奋的进步,但由此产生的系统在正常意义上仍然不实用。该项目的目标是在实际输入大小下针对某些现实问题提供真正的实用性能。这项研究可能会对云计算、分布式系统、不受信任的硬件制造商和国防应用等第三方计算模型产生广泛的影响。更广泛地说,真正廉价的可验证计算将使构建系统的新方法成为可能。该项目应用编程语言社区的想法来更有效地表示计算;应用程序近似的概念来产生有效的部分可验证性;完善并实施承诺减少内存利用率的协议;并开发新的协议来减少开销并更适合重要的计算类别。这些方法包括完善和调整现有理论、基于改进实施系统、对性能和成本进行建模以及进行严格的实验评估。结果将通过同行评审的出版物以及免费提供的软件和实验配置进行传播。

项目成果

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