Verifiable computing
যাচাইযোগ্য কম্পিউটিং (বা যাচাইকৃত গণনা বা যাচাইকৃত কম্পিউটিং) একটি কম্পিউটারকে কিছু ফাংশনের গণনা অন্যান্য সম্ভবত অবিশ্বস্ত ক্লায়েন্টদের কাছে অফলোড করতে সক্ষম করে, যখন যাচাইযোগ্য ফলাফল বজায় রাখে। অন্যান্য ক্লায়েন্ট ফাংশনটির মূল্যায়ন করে এবং একটি প্রমাণ সহ ফলাফলটি ফেরত দেয় যে ফাংশনের গণনা সঠিকভাবে করা হয়েছিল। এই ধারণার প্রবর্তনটি SETI@home-এর মতো প্রকল্পগুলিতে অবিশ্বস্ত ব্যবহারকারীদের কাছে "আউটসোর্সিং" গণনার ক্রমবর্ধমান সাধারণ ঘটনার ফলস্বরূপ এবং দুর্বল ক্লায়েন্টদের ক্লাউড কম্পিউটিংয়ের মতো আরও শক্তিশালী গণনা পরিষেবাতে গণনামূলক কাজগুলি আউটসোর্স করার ক্রমবর্ধমান আকাঙ্ক্ষার ফলস্বরূপ এসেছিল। ধারণাটি বাবাই এবং অন্যান্যদের কাজ থেকে শুরু করে এবং "গণনা পরীক্ষা" (বাবাই এবং অন্যান্য) সহ বিভিন্ন শব্দের অধীনে অধ্যয়ন করা হয়েছে। ), "প্রত্যয়িত গণনা", "প্রত্যয়িত গণনা" এবং যাচাইযোগ্য গণনা। যাচাইযোগ্য কম্পিউটিং শব্দটি নিজেই রোজারিও গেন্নারো, ক্রেইগ জেন্ট্রি এবং ব্রায়ান পার্নো দ্বারা আনুষ্ঠানিক করা হয়েছিল এবং মিকালির "প্রত্যয়িত গণনার" প্রতিধ্বনি করে। অনুপ্রেরণা এবং সংক্ষিপ্ত বিবরণ তুলনামূলকভাবে দুর্বল গণনামূলক যন্ত্র (ক্লায়েন্ট) থেকে আরও শক্তিশালী গণনামূলক পরিষেবাগুলিতে (কর্মী) গণনামূলক কাজগুলি আউটসোর্স করার ক্রমবর্ধমান ইচ্ছা এবং অসৎ কর্মীদের সমস্যা যারা তাদের ক্লায়েন্টের সফ্টওয়্যার সংশোধন করে প্রকৃত কাজ সম্পাদন না করে প্রশংসনীয় ফলাফল প্রদান করে যাচাইযোগ্য গণনার ধারণার আনুষ্ঠানিককরণকে অনুপ্রাণিত করে। যাচাইযোগ্য কম্পিউটিং শুধুমাত্র ক্লায়েন্টের ইনপুটের উপর আউটসোর্স ফাংশনটির ফলাফল এবং তার সঠিকতার প্রমাণ পাওয়ার সাথে সম্পর্কিত নয়, তবে ক্লায়েন্ট স্ক্র্যাচ থেকে ফাংশনটি গণনা করার তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম গণনামূলক প্রচেষ্টার সাথে প্রমাণ যাচাই করতে সক্ষম হয়। নিরাপদ কোপ্রোসেসর, ট্রাস্টেড প্ল্যাটফর্ম মডিউল (টিপিএম), ইন্টারেক্টিভ প্রুফ, সম্ভাব্যভাবে পরীক্ষা করা যায় এমন প্রুফ, দক্ষ আর্গুমেন্ট এবং মিকালির সিএস প্রুফ সহ অবিশ্বস্ত কর্মীদের দ্বারা সম্পাদিত ফাংশনগুলির গণনা যাচাই করার ক্ষেত্রে যথেষ্ট মনোযোগ দেওয়া হয়েছে। এই যাচাইকরণগুলি হয় ইন্টারেক্টিভ যার জন্য ক্লায়েন্টকে সঠিকতার প্রমাণ যাচাই করার জন্য কর্মীর সাথে যোগাযোগ করতে হয়, অথবা অ-ইন্টারেক্টিভ প্রোটোকল যা র্যান্ডম ওরাকল মডেলে প্রমাণিত হতে পারে। প্রতিলিপি দ্বারা যাচাইকরণ বৃহত্তম যাচাইকৃত গণনা (SETI@home) প্রতিলিপি দ্বারা যাচাইকরণ ব্যবহার করে। SETI@home যাচাইকরণ প্রক্রিয়ায় একটি ক্লায়েন্ট মেশিন এবং অনেক কর্মী মেশিন জড়িত। ক্লায়েন্ট মেশিন একাধিক কম্পিউটারে অভিন্ন ওয়ার্ক ইউনিট পাঠায় (কমপক্ষে 2টি)। যখন যথেষ্ট পরিমাণে ফলাফল যুক্তিসঙ্গত সময়ের মধ্যে ফেরত দেওয়া হয় না-দুর্ঘটনাক্রমে মেশিনগুলি বন্ধ হয়ে যাওয়া, যোগাযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়া ইত্যাদির কারণে-বা ফলাফলগুলি সম্মত হয় না-গণনার ত্রুটি, প্রকৃতপক্ষে কাজ না করে মিথ্যা তথ্য জমা দিয়ে প্রতারণা করা ইত্যাদির কারণে-তখন ক্লায়েন্ট মেশিন অন্যান্য শ্রমিক মেশিনে আরও অভিন্ন ওয়ার্ক ইউনিট পাঠায়। একবার ফলাফলের ন্যূনতম কোরাম (প্রায়শই 2) সম্মত হলে, ক্লায়েন্ট ধরে নেয় যে সেই ফলাফলগুলি (এবং সেই ওয়ার্কইনিটের জন্য অন্যান্য অভিন্ন ফলাফল) সঠিক। ক্লায়েন্ট সমস্ত মেশিনকে ক্রেডিট প্রদান করে যা সঠিক ফলাফল প্রদান করে। যাচাইযোগ্য গণনা গেন্নারো এবং অন্যান্য। একটি ফাংশন F: {0,1} n → {0,1} m-এর গণনায় সহযোগিতার জন্য দুটি বহুপদী সময় পক্ষের মধ্যে একটি প্রোটোকল হিসাবে যাচাইযোগ্য গণনা পরিকল্পনার ধারণাকে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। এই প্রকল্পটি তিনটি প্রধান পর্যায় নিয়ে গঠিতঃ প্রাক প্রক্রিয়াকরণ। এই পর্যায়টি এফ-এর সাথে সম্পর্কিত কিছু সহায়ক তথ্য গণনা করার জন্য ক্লায়েন্ট দ্বারা একবার সঞ্চালিত হয়। এই তথ্যের কিছু অংশ কর্মীর সাথে ভাগ করে নেওয়ার জন্য সর্বজনীন এবং বাকিটি ব্যক্তিগত এবং ক্লায়েন্টের কাছে রাখা হয়। ইনপুট প্রস্তুতি। এই পর্যায়ে, ক্লায়েন্ট ফাংশনের ইনপুট সম্পর্কে কিছু সহায়ক তথ্য গণনা করে। এই তথ্যের কিছু অংশ সর্বজনীন এবং বাকি অংশ ব্যক্তিগত এবং গ্রাহকের কাছে রাখা হয়। ইনপুট ডেটাতে এফ গণনা করার জন্য জনসাধারণের তথ্য কর্মীদের কাছে পাঠানো হয়। আউটপুট গণনা এবং যাচাইকরণ। এই পর্যায়ে, কর্মী প্রদত্ত ইনপুটে এফ ফাংশনের একটি এনকোডেড আউটপুট গণনা করতে এফ ফাংশন এবং ইনপুটের সাথে সম্পর্কিত জনসাধারণের তথ্য ব্যবহার করে, যা পূর্ববর্তী দুটি পর্যায়ে গণনা করা হয়। এরপরে এই ফলাফলটি পূর্ববর্তী পর্যায়ে গণনা করা ব্যক্তিগত তথ্য ব্যবহার করে শ্রমিকের দ্বারা ফেরত দেওয়া ফলাফলটি ডিকোড করে আউটপুটের প্রকৃত মান গণনা করে তার সঠিকতা যাচাই করার জন্য ক্লায়েন্টকে ফেরত দেওয়া হয়। যাচাইযোগ্য গণনার পরিকল্পনার সংজ্ঞায়িত ধারণাটি ক্লায়েন্ট এবং কর্মীর মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে ঠিক দুটি বার্তায় কমিয়ে দেয়, যেখানে প্রোটোকলের বিভিন্ন পর্যায়ে প্রতিটি পক্ষের কাছ থেকে অন্য পক্ষের কাছে পাঠানো একটি বার্তা থাকে। সম্পূর্ণরূপে সমরূপ এনক্রিপশন গেন্নারো এবং অন্যান্যদের উপর ভিত্তি করে একটি উদাহরণ প্রকল্প। একটি সম্পূর্ণ সমরূপ এনক্রিপশন সিস্টেমের সাথে মিলিত ইয়াওর গার্বল্ড সার্কিট ব্যবহার করে যে কোনও ফাংশন এফ-এর জন্য একটি যাচাইযোগ্য গণনা পরিকল্পনা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। এই যাচাইযোগ্য গণনা পদ্ধতি ভিসি নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়েছেঃ ভিসি = (কীজেন, প্রোবজেন, কম্পিউট, ভেরিফাই) নিম্নরূপ চারটি অ্যালগরিদম নিয়ে গঠিতঃ কীজেন (এফ, λ) → (পিকে, এসকে): র্যান্ডমাইজড কী জেনারেশন অ্যালগরিদম সুরক্ষা পরামিতি λ-এর উপর ভিত্তি করে দুটি কী, পাবলিক এবং প্রাইভেট তৈরি করে। পাবলিক কী লক্ষ্য ফাংশন এফ-কে এনকোড করে এবং এফ গণনা করার জন্য কর্মীর কাছে পাঠানো হয়। অন্যদিকে, গোপন কী ক্লায়েন্ট দ্বারা ব্যক্তিগত রাখা হয়। ProbGen (SK, x) → (σx, τx): প্রবলেম জেনারেশন অ্যালগরিদম সিক্রেট কী SK ব্যবহার করে ফাংশন ইনপুট x-কে দুটি মান, পাবলিক এবং প্রাইভেট-এ এনকোড করে। এফ (এক্স) গণনা করার জন্য শ্রমিককে সর্বজনীন মান σx দেওয়া হয়, যেখানে ক্লায়েন্ট দ্বারা গোপন মান τx ব্যক্তিগত রাখা হয়। গণনা (পিকে, σx) → σy: কর্মী ক্লায়েন্টের পাবলিক কী পিকে এবং এনকোডেড ইনপুট σx ব্যবহার করে ফাংশনের আউটপুট y = F (x) এর একটি এনকোডেড মান গণনা করে। ভেরিফাইএসকে (τx, σy) → y ≤ D: যাচাইকরণ অ্যালগরিদমটি গোপন কী এসকে এবং গোপন "ডিকোডিং" τx উভয়ই ব্যবহার করে কর্মীর এনকোডেড আউটপুট σy-কে ফাংশন F-এর প্রকৃত আউটপুটে রূপান্তরিত করে। এটি y = F (x) আউটপুট দেয় যদি σy x-এর উপর F-এর একটি বৈধ আউটপুট উপস্থাপন করে, অথবা অন্যথায় δ আউটপুট দেয়। গেন্নারো এবং অন্যান্যদের দ্বারা সংজ্ঞায়িত যাচাইযোগ্য গণনার পরিকল্পনার প্রটোকল। নিম্নরূপ কাজ করেঃ ফাংশন এফ একটি বুলিয়ান সার্কিট হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করা উচিত যার উপর কী জেনারেশন অ্যালগরিদম প্রয়োগ করা হবে। কী জেনারেশন অ্যালগরিদম পাবলিক এবং সিক্রেট কী গণনা করার জন্য এই বুলিয়ান সার্কিটের উপর ইয়াওর গার্বলিং পদ্ধতি চালায়। পাবলিক কী (পিকে) সমস্ত সাইফারটেক্সট নিয়ে গঠিত যা গার্বল্ড সার্কিটকে উপস্থাপন করে এবং সিক্রেট কী (এসকে) সমস্ত এলোমেলো তারের লেবেল নিয়ে গঠিত। উত্পন্ন গোপন কী তারপর সমস্যা প্রজন্মের অ্যালগরিদমে ব্যবহার করা হয়। এই অ্যালগরিদমটি প্রথমে হোমোমর্ফিক এনক্রিপশন স্কিমের জন্য একটি নতুন জোড়া পাবলিক এবং সিক্রেট কী তৈরি করে এবং তারপরে সঠিক ইনপুট তারগুলি এনক্রিপ্ট করতে হোমোমর্ফিক স্কিমের সাথে এই কীগুলি ব্যবহার করে, যা গার্বল্ড সার্কিটের সিক্রেট কী হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করে। উৎপাদিত সাইফারটেক্সগুলি কর্মীকে দেওয়া ইনপুট (σx)-এর পাবলিক এনকোডিং-এর প্রতিনিধিত্ব করে, যেখানে সিক্রেট কী (τx) ক্লায়েন্টের দ্বারা ব্যক্তিগত রাখা হয়। এর পরে, কর্মী সমস্যা প্রজন্মের অ্যালগরিদম দ্বারা উত্পন্ন সাইফারটেক্সটের উপর ইয়াওর প্রোটোকলের গণনার পদক্ষেপগুলি প্রয়োগ করে। এটি চূড়ান্ত আউটপুট তারের মানগুলিতে (σy) না পৌঁছানো পর্যন্ত গেট সাইফারটেক্সটগুলি পুনরাবৃত্তভাবে ডিক্রিপ্ট করে করা হয়। এনক্রিপশন স্কিমের সমরূপ বৈশিষ্ট্যগুলি কর্মীকে সঠিক আউটপুট তারের এনক্রিপশন পেতে সক্ষম করে। অবশেষে, কর্মী আউটপুটের সাইফারটেক্সটগুলি ক্লায়েন্টের কাছে ফিরিয়ে দেয় যিনি প্রকৃত আউটপুট y = F (x) বা δ গণনা করার জন্য সেগুলিকে ডিক্রিপ্ট করেন। যাচাইযোগ্য গণনা পরিকল্পনার সংজ্ঞায় বলা হয়েছে যে পরিকল্পনাটি সঠিক এবং নিরাপদ উভয়ই হওয়া উচিত। স্কিমের সঠিকতা অর্জন করা হয় যদি সমস্যা তৈরির অ্যালগরিদম এমন মান তৈরি করে যা একজন সৎ কর্মীকে এনকোডেড আউটপুট মান গণনা করতে সক্ষম করে যা সফলভাবে যাচাই করবে এবং সেই ইনপুটগুলিতে এফ-এর মূল্যায়নের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হবে। অন্যদিকে, একটি যাচাইযোগ্য গণনার পদ্ধতি নিরাপদ যদি কোনও দূষিত কর্মী যাচাইকরণ অ্যালগরিদমকে প্রদত্ত ফাংশন এফ এবং ইনপুট এক্স-এর জন্য একটি ভুল আউটপুট গ্রহণ করতে রাজি করাতে না পারে। ব্যবহারিক যাচাইযোগ্য কম্পিউটিং যদিও এটি দেখানো হয়েছিল যে তত্ত্বগতভাবে যাচাইযোগ্য কম্পিউটিং সম্ভব (সম্পূর্ণ সমরূপ এনক্রিপশন ব্যবহার করে বা সম্ভাব্যভাবে যাচাইযোগ্য প্রমাণের মাধ্যমে), তবে বেশিরভাগ পরিচিত নির্মাণই বাস্তবে খুব ব্যয়বহুল। সম্প্রতি, কিছু গবেষক যাচাইযোগ্য গণনাকে ব্যবহারিক করার দিকে নজর দিয়েছেন। এমনই একটি প্রচেষ্টা হল ইউটি অস্টিন গবেষকদের কাজ। লেখকরা সম্ভাব্যভাবে পরীক্ষা করা যায় এমন প্রমাণের উপর ভিত্তি করে একটি যুক্তি ব্যবস্থা দিয়ে শুরু করেন এবং এর খরচ 1020 গুণক দ্বারা হ্রাস করেন। তারা মরিচের পদ্ধতিতেও তাদের কৌশল প্রয়োগ করেছিল। লেখকরা উল্লেখ করেছেন যে "এখন পর্যন্ত আমাদের উপসংহার হল যে, নিরাপদ ব্যবস্থা তৈরির একটি হাতিয়ার হিসাবে, পিসিপি এবং যুক্তি ব্যবস্থা কোনও হারিয়ে যাওয়া কারণ নয়"। সামগ্রিক ক্ষেত্র, যার মধ্যে এখন বিভিন্ন গোষ্ঠী দ্বারা বেশ কয়েকটি বাস্তবায়ন অন্তর্ভুক্ত, জরিপ করা হয়েছে। 2010-এর দশকে, যাচাইযোগ্য কম্পিউটিং কৌশলগুলি ব্লকচেইন প্রযুক্তিতে ব্যবহারিক প্রয়োগের বৃদ্ধি দেখেছে। তথ্যসূত্র নিরাপদ যোগাযোগ বিতরণকৃত কম্পিউটিং