一个故事理解 基于秘密共享的多方安全计算

最近 联邦学习 概念很是火热，同态加密、不经意传输、秘密共享 这些名词也常有耳闻，大多数相关的文章都写得很专业，专业到把我们这些刚想入门的新手直接就给拒之门外了。

今天尝试通过一个小故事来简单理解 基于秘密共享的多方安全计算，关于这个名词的定义我就不用专业词汇赘述了，直接看故事。

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• 我、小王、小张是同一家公司的员工
• 我们各自不知道对方的工资
• 我们都不想让其他人知道自己的真实薪资
• 但我们特别想知道我们间的平均工资，来决定自己是否应该申请涨薪

今天的主角 秘密共享 就是来解决这个问题的，大家可以在保证自己薪资不泄露的前提下求得平均工资。咋一听这简直天方夜谭，逗我呢，那咋算嘛？

其实通过一些简单的数学知识就能做到了，接下来大家就跟着我的方法来试着算一下，假设大家工资是：

• 我 5000
• 小王 4000
• 小张 9000

第一步，我们三人分别将自己的薪资拆成任意三个数相加的和，如:

• 我 5000 = 1000 + 1000 + 3000
• 小王 4000 = 2000 + 1000 + 1000
• 小张 9000 = 4000 + 3000 + 2000

现在每个人手上都有了 3 个数字，选其中 2 个数字分别告诉其他俩人，留下 1 个数字只有自己知道。

如下图所示，经过这样的 “秘密” 交换，每个人手上拥有了 3 个新的数字，其中一个是之前自己留下的，另外两个分别来自其他俩人。大家都将自己的信息以特定的方式共享了出来，并且因为大家都保留了 1 个只有自己知道的数字，所以这种共享是安全的，不会泄露自己的真实薪资的。

接下来，如果要求 3 个人的工资总和，只需要每个人将手上新的 3 个数相加之和（图中黄圈）公布给大家即可，再次加总就能得到 18000 的总数，除以 3 就是平均工资 6000。

原来我每天辛辛苦苦工作，拿到的钱还不及平均数！知道真相后的我第二天就向老板提出了加薪申请。

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当然，实际工程中的算法并不会这么简单，这个示例只是帮助正要入门的新手理解一些基本的理念，数据科学并没有想象中那么可怕~