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理想广播信道对理性多方计算协议实现的安全性和性能均存在着重要的影响,已有文献提出用多播协议模拟理想广播信道的思想,并提出了理性多方计算协议所需的一系列性质,包括:多播安全性、原子性、有序性、同时性和公平性。由于不同的理性多方计算协议对底层通信需求不同,已提出的性质尚不能完全满足需求。鉴于此,本文以支持理性多方计算协议的底层通信研究为主题,进行了如下工作: (1)性质的引入。首先原子性分为发送原子性和接收原子性,已有文献提出的原子性是接收原子性,本文引入了发送原子性,能保证每个参与者都发送消息;其次有序性分为发送有序性和接收有序性,已有文献提出的有序性是发送有序性,本文引入了接收有序性,能保证参与者按一定顺序接收消息;最后引入了匿名性,分为发送匿名性和接收匿名性,能保证发送者或接收者的身份信息不被泄露。这些性质的引入能更好地保证公平性。 (2)体系结构及协议设计。对所有已提出的性质之间的层次关系进行了详细分析,并设计了体系结构。对引入的性质设计了相应的协议,包括基于密码学机制的发送原子性(SATC)协议、基于令牌机制的接收有序性(ROT)协议和基于密码学机制的发送匿名性(SANC)协议。 (3)底层通信结构研究。理性多方计算协议的实现过程需要进行多方通信,且每个参与者既是发送者又是接收者,实现这种通信需要用到多源多播。此外,理性多方计算的参与者是理性的,要求底层拓扑结构中每个节点地位平等。针对理性多方计算协议的上述需求,设计了高效、公平的底层通信结构。 (4)原型实现。基于JGroups,对上述性质的相关协议进行了实现,形成了相应的开源类库。 本文的研究进一步完善了底层通信机制,为理性多方计算协议的实现提供了更好的通信支持。