영지식 증명 기반 검증 가능한 안전 계산 및 HE 기반 연합학습 보안성 점검

Verifiable Computation with MPC-in-the-Head Zero-Knowledge Proofs and Security Review of HE-based Federated Learning

연구 내용

MPC-in-the-head 기반 영지식 증명을 이용해 암호화 데이터에 대한 연산을 검증하고, 동형암호 연합학습에서의 보안성 주장에 대한 결함을 분석하는 연구

암호화된 입력에 대해 수행된 계산 결과가 올바르며 공개되지 않은 정보를 침해하지 않는지를 검증 가능하게 만드는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 MPC-in-the-head 방식의 영지식 증명을 활용해 verifiable secret sharing과 수학적 증명 구조를 연결하는 접근을 다룹니다. 또한 프라이버시 보존 연합학습에서 additive homomorphic encryption을 사용해 그라디언트를 암호화하는 설계가 정보 누출과 poisoning 공격에 대해 안전하다는 주장에 대해, 보안 증명 흐름에서 발생하는 근본 결함을 구체적으로 지적하고 취약성을 확인하는 검토 연구를 수행합니다. 이러한 활동은 안전성 보장의 논리적 타당성과 시스템 수준 검증을 동시에 보완하는 역할을 합니다.

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6건

연구 흐름

초기에는 영지식 증명과 안전한 분산 계산 개념을 결합하여, 암호화된 데이터 위에서의 연산을 검증 가능하게 만드는 방향으로 연구가 진행되었습니다. 이후 연합학습 맥락에서 동형암호 기반 정보 보호가 제공된다고 가정할 때, 보안 증명에서의 취약 지점이 결과의 안전성에 직접 영향을 줄 수 있음을 보여주는 보안성 점검 연구를 수행했습니다. 최근에는 영지식 기반 검증과 HE 기반 학습 프레임의 공격·증명 검토가 병렬로 축적되며, 안전성 보장의 성립 조건을 명확히 다루는 흐름을 형성하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

영지식 증명 기반 연산 검증
암호화 데이터의 정답성 보장
MPC-in-the-head 검증 프로토콜
프라이버시 보존 연합학습 보안 점검
poisoning 공격 영향 분석
보안 증명 결함 탐지 절차
검증 가능한 보안 학습 파이프라인
신뢰할 수 없는 서버 환경의 검증
암호화 연산 결과 감사 체계
안전성 요구조건 기반 설계 검증