Доверительные вычисления с использованием складывающей машины. I

Abstract

Предложено решение проблемы целостности арифметических программ, выполняемых на удаленном вычислительном ресурсе. Подход к решению состоит в замене арифметических операций, таких как умножение и деление, процедурами складывающей машины (addition machine), введенной Р. Флойдом и Д. Кнутом. Вычисления и порядок следования команд подписываются динамической цифровой подписью, гомоморфной по сложению/вычитанию. Верификация цифровых подписей гарантирует обнаружение любых несанкционированных изменений в исходном тексте программы и результатах вычислений.

Запропоновано розв’язання проблеми цілісності арифметичних програм, які виконуються на віддаленому обчислювальному ресурсі. Підхід до розв’язання полягає у заміні арифметичних операцій, таких як множення і ділення, процедурами додавальної машини (addition machine), введеної Р. Флойдом і Д. Кнутом. Обчислення і послідовність команд підписуються динамічним цифровим підписом, що є гомоморфним за додаванням/відніманням. Верифікація цифрових підписів гарантує виявлення будь-яких несанкціонованих змін у вихідному тексті програми і результатах обчислень.

A solution of the integrity problem for arithmetic programs running on a remote computing resource is proposed. The solution is to replace the arithmetic operations such as multiplication and division by procedures of the addition machine introduced by R. Floyd and D. Knuth. The order of instructions as well as current meanings of variables are signed by dynamic digital signatures, which are homomorphic with respect to addition and subtraction. Verification of digital signatures ensures detection of any unauthorized changes to the source code of the program and to the results of calculations.