简介:在上一节《安全多方计算(MPC)从入门到精通:Frutta语言》中,已经介绍了Frutta语言语法相关的内容,在本节中,咱们将介绍JUGO-IDE及SDK。html
1.什么是JUGO-IDEjava
JUGO-IDE是JUGO技术产品面向开发者提供的用来编写MPC算法的开发工具,结合Frutta谷歌浏览器插件,开发者无需搭建任何环境就能够快速编写、编译、运行和发布算法。node
经过使用JUGO-IDE,开发者可以使用Frutta语言编写算法,并经过JUGO-IDE编译成可在JUGO技术产品上执行的电路文件和java模板文件。https://jugo.juzix.net/ide/linux
2.支持语言c++
Frutta语言。正则表达式
Frutta做为类C的高级语言,能够将编写的计算逻辑在JUGO-IDE生成电路文件和java模板文件,并在JUGO技术产品中执行计算。https://jugo.juzix.net/api_document/frutta/frutta.html算法
3开发环境chrome
操做系统windows(后续支持linux),chrome浏览器(需先安装Frutta谷歌浏览器插件)编程
第一步,请点击下载Frutta谷歌浏览器插件的安装包https://jugo.juzix.net/file/PLUGIN.tar.gz,并在本地解压。windows
第二步,在Chrome浏览器地址栏输入chrome://extensions/,启用开发者模式,而后点击按钮“加载已解压的扩展程序”,选择插件所在的文件夹便可。
注意:因为该插件暂未上传Google插件商店,因此只能以开发者模式运行。打开chrome://extensions/开启开发者模式。因为是以开发者模式运行该插件的,Chrome浏览器会弹出“请停用以开发者模式运行的扩展程序”的提示,此时点击“取消”才能够继续使用Frutta谷歌浏览器插件。
1.启动页
1)JUGO-IDE启动页默认包含一个欢迎页和一个算法工程,开发者可根据须要进行增删。
2)开发者在未登陆JUGO技术产品的状况下首次进入JUGO-IDE启动页的时候,即会自动弹出登陆弹窗,提供了登陆、忘记密码、注册等功能入口。开发者登陆后才可使用JUGO-IDE提供的访问算法库、发布算法的功能。固然,开发者也能够点击“暂不登陆”关闭该登陆弹窗继续使用MPC-IDE,不会对工程编译等功能形成影响。
3)JUGO-IDE启动时,编辑区默认打开JUGO-IDE欢迎页,该页面中提供了JUGO-IDE、Frutta、JUGO技术产品、MPC的简单介绍和详情页面连接,开发者能够点击“详情”去往详情页面进行深刻了解。
1)文件管理
功能描述:提供“新建工程、新建文件、导入本地文件、导出到本地、保存当前文件、保存全部文件、删除当前文件”等功能。
操做示例:
算法工程目录结构:
libraries: 引用的算法存放目录;
bin: 当前算法工程编译成功生成的java模板文件的存放目录;
Include: 算法工程头文件存放目录;
Resource: 算法工程源文件存放目录;
main.wir: 当前算法工程入口文件
注意:当前算法工程的编译入口文件为“main.wir”。若是选中其它文件点击编译,JUGO-IDE会自动定位到当前选中文件所属的算法工程,并编译该算法工程中的“main.wir”。若是须要编译其它文件,须要在“main.wir”中引入该文件后再点击“编译”。
功能限制:IDE当前文件系统中至少有一个工程。
功能限制:IDE当前文件系统中至少有一个工程。
功能限制:须要在IDE中选中文件或文件夹。
功能限制:当前窗口中有须要保存的文件
功能限制:当前有选中的文件 2)编辑操做 功能描述:提供对当前文件“撤销、恢复、复制、剪切、粘贴、查找、替换、格 式化、在文件中查找、在文件中替换”等常规功能。 操做示例: 在文件中查找/替换:点击头部工具栏“编辑--在文件中查找/替换”,左侧边栏会弹出搜索窗口,实现全局关键字的查找/替换功能。 功能限制:当前编辑区窗口中有打开的文件
3)帮助
功能描述:提供对操做员的帮助文档。
操做示例:
欢迎使用:点击头部工具栏“帮助--欢迎使用”,即会回到JIDE的欢迎页面,该页面中提供了JIDE的简介及使用的大体流程。
帮助文档:点击头部工具栏“帮助--帮助文档”,即会跳转到JUGO技术产品的文档中心,文档中心中包含了比较详细的开发流程。
1)文件管理
功能描述:控制文件管理器的展开或收起。
操做步骤:文件管理器窗口默认展开,点击左侧工具栏“文件管理”控制文件管理器窗口的展开与收起
功能描述:提供全局的搜索、替换功能。
操做步骤:
第一步:点击左侧工具栏“搜索”按钮,调出全局搜索功能窗口;
第二步:输入关键字便可即时出现搜索结果,关键字支持区分字母大小写、全字匹配、正则表达式;
第三步:点击搜索结果自动跳转到当前文件;
第四步:替换操做支持单个替换和所有替换,输入替换内容后,能够选择单个替换和所有替换;
功能描述:对进行编译成功的电路文件进行测试运行。
操做步骤:
第一步:点击左侧工具栏“运行”按钮,调出运行算法面板;
第三步:若是当前选中的工程已经编译成功,则可输入输入项运行该算法;
第四步:运行成功,则会在输出栏提示运行成功并输入运行结果;
4)算法库
功能描述:全部已上传到算法中心的算法,均可在算法库中调用,点击图标进入算法库页面。
操做步骤:
注意:进入算法库须要用户已登陆,未登陆状态则须要进行登陆。
第一步:点击左侧工具栏“算法库”按钮,调出算法库面板;算法列表中展现每个算法的名称、简介和发布者,支持关键字搜索算法;
第二步:点击某一个算法,即跳往该算法的详情界面,开发者能够了解到算法更多的信息,并提供了下载该算法的功能入口。
功能限制:须要开发者登陆以后才能访问,若是开发者未登陆,IDE会自动弹出登陆弹窗提示开发者登陆。
1)语法检查
功能描述:对当前编辑的文件执行“保存”或者“编译”的操做时,会进行语法检查,错误的地方有红色叉号标识,鼠标悬浮在该行文字上时会显示具体的错误信息。
功能描述:输入关键字进行查找/替换,支持区分字母大小写、全字匹配、正则表达式。搜索结果支持上一个、下一个定位操做,替换操做支持单个替换和当前编辑区文件所有替换操做。
3)多个窗口展现
功能描述:编辑区打开文件过多时,隐藏的部分文件可在右侧“更多文件”入口打开。
操做步骤:点击右侧更多文件“...”标识,便可调出文件列表,其中加黑显示的是已经在编辑区显示的文件,灰色显示的是隐藏的文件;
功能描述:提供“关闭、关闭其余、关闭右侧、关闭未更改、关闭全部”功能。
操做步骤:选中某一文件名,单击右键便可调出右键操做菜单。
功能描述:每一个文件名称左侧出现红色小圆点图标,则表示该文件更改后还没有保存;出现绿色小圆点图标,则表示该文件已保存。
2、快捷键
1.文件格式
JUGO-IDE目前支持全部格式文件的编辑,可是编译功能仅限于.wir格式的文件。
在JUGO-IDE中对一个.wir格式的文件进行编译将生成一个.gc格式的电路文件和一个.java格式的java模板文件;.gc文件可经过“导出”按钮导出到本地,.java文件放置于工程“bin”目录,可经过菜单栏或者工具栏中“导出到本地”功能导出到本地,.java文件可在java-sdk中使用。
2.自动补全
**功能描述:**JUGO-IDE编辑区在输入过程当中即时显示自动补全提示。
3.编程
功能描述:JUGO-IDE编辑区提供查找、替换、代码格式化、字体放大、字体缩小、撤销、恢复等经常使用功能。
流程:编辑--保存--编译
错误类型反馈:
1)开发者在执行保存操做时,若是代码中有语法错误,错误的地方行号处有红色叉号标识,鼠标悬浮在该行文字上时会显示具体的错误信息。
2)开发者在执行编译操做时,若是编译出错,IDE输出区域会有红色的错误信息输出,点击错误信息,编辑区会自动打开当前发生错误的文件。
措施:开发者在执行保存或者编译时若是有错误信息提示,须要从新编辑文件纠错后再执行保存或者编译操做。
功能描述:JUGO-IDE编辑区提供“查找、替换、代码格式化、字体放大、字体缩小、撤销、恢复”等经常使用功能。
流程:当前工程编译成功后执行运行
错误类型反馈:
1)当前项目没有编译成功
2)无效参数
5.发布
功能限制:
1)须要开发者登陆。
2)当前项目编译成功并经过了运行测试。
用途:开发者可将已经过运行测试的算法发布到JUGO技术产品的算法库中,算法库是JUGO技术产品的算法仓库,开发者使用JUGO-IDE发布的算法会生成一个惟一的算法ID,经过这个算法ID能够下载该算法,并经过JUGO-SDK使用该算法。
功能限制:须要开发者登陆。
用途:开发者能够访问到JUGO技术产品的算法中心的全部算法。算法列表中展现每个算法的名称、简介和发布者,支持关键字搜索算法;点击某一个算法,即跳往该算法的详情界面,开发者能够了解到算法更多的信息,并提供了下载该算法的功能入口。
功能描述:开发者能够经过导出功能将JUGO-IDE中当前选中的文件或文件夹导出到本地,文件夹的格式为“文件夹名”.rar,文件的格式和当前选中的文件在IDE中的格式保持一致。
1.什么是JUGO-SDK
JUGO-SDK是JUGO技术产品面向开发者提供的安全多方计算应用开发工具包。
开发者经过使用JUGO-SDK与其余JUGO技术产品,能够高效快速的开发MPC(安全多方计算)应用。每一个集成了SDK的应用将做为计算节点接入到计算网络中。应用调用SDK能够实现安全多方计算以知足业务需求。
此文档面向开发者介绍如何使用JUGO-SDK及其相关注意事项。同时,阅读此文档的开发者须要具有分布式系统中间件(Ice)的基础知识——JUGO-SDK使用RPC协议进行数据传输,使用了Ice中的Glacier2进行防火墙穿透。
支持语言:JAVA语言。
JDK版本:JDK1.8。
开发工具:推荐使用 IntelliJ IDEA。
开发环境:操做系统window/linux,ICE-3.6
3.调试&运行环境
调试环境:因为MPC算法库目前仅支持.so动态库(Linux平台运行),因此开发阶段部分功能可在window上进行调试,完整的计算流程须要在Linux环境上进行。
运行环境:目前仅支持运行在Linux环境,推荐:CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)。
电路文件:后缀格式规定为:.gc
1、集成流程
一、IDE上编写电路算法;
二、编译算法并生成电路文件JAVA包装类;示例查看
三、项目中引入步骤2中的JAVA包装类;
四、集成API,完成应用开发;
2、API列表
1.建立电路实例
接口:YourCircuitWrapper circuit=new YourCircuitWrapper();
注意:电路文件包装类,仅可实例化一次,创建与代理链接。
描述:建立电路实例,并完成链路初始化工做,与JUGO代理服务进行会话链接,后续数据通讯都依赖此链接通道进行。
参数说明:
1. try {
2. YourCircuitWrapper yourCircuit=new YourCircuitWrapper("mycircuitId","admin01","password",NodeCommunicateMode.SERVICE
3. , "ProxyGlacier2/router:tcp -h 192.168.7.167 -p 4502 -t 11000", null, "--Ice.Config=config.conf");
4. } catch (MPCException e) {
5.
6. }
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2.开启计算任务
接口:yourCircuit.doCompute();
注意:调用前请确保成功构建了YourCircuitWrapper实例对象。
描述:经过调用doCompute,能够启动一次计算任务。该接口由任务发起方进行调用,被邀请方无需调用该接口。
参数说明:
1. try {
2. String[] argsAttach = new String[]{"n=3","m=4"};
3. List<String> takerList = Arrays.asList(new String[]{"admin01","admin02"});
4. List<String> resulReceiverList = Arrays.asList(new String[]{"admin01"});
5. yourCircuit.doCompute("1111", argsAttach, takerList, resulReceiverList);
6. } catch (MPCException e) {
7. e.printStackTrace();
8. }
复制代码
3.发起方获取源数据
接口:yourCircuit.setInputCallbackForORG();
注意:此函数用于设置计算发起方的源数据获取方式。
描述:此函数接受一个InputCallback()接口的具体实现, 可自行定义计算源数据的获取逻辑。设置时请注意电路文件定义的数据结构规范,若是是数组则须要保证数组元级及元素个数与预约义的一致。
参数说明:
1. yourCircuit.setInputCallbackForORG(new InputCallback<Int32[][]>() {
2. @Override
3. public Int32[][] input(String taskId, String algorithmId, String[] args) {
4. return new Int32[2][2];
5. }
6.
7. @Override
8. public void onFailure(Throwable e){
9. // 异常处理
10. }
11. });
复制代码
说明:
上述示例中假定生成的电路java文件中定义的入参类型为:Int32[][],一个Int32的二维数组,且元素个数为[2][2]。
4.收邀方获取源数据
接口:yourCircuit.setInputCallbackForDST();
注意:此函数用于设置受邀发起方的源数据获取方式。
描述:此函数接受一个InputCallback()接口的具体实现, 可自行定义计算源数据的获取逻辑。设置时请注意电路文件定义的数据结构规范,若是是数组则须要保证数组元级及元素个数与预约义的一致。
参数说明:
1. yourCircuit.setInputCallbackForDST(new InputCallback<Int32[][]>() {
2. @Override
3. public Int32[][] input(String taskId, String algorithmId, String[] args) {
4. return new Int32[3][3];
5. }
6.
7. @Override
8. public void onFailure(Throwable e){
9. // 异常处理
10. }
11. });
复制代码
说明:
上述示例中假定生成的电路java文件中定义的入参类型为:Int32[][],一个Int32的二维数组,且元素个数为[3][3]。所以在回调函数中input的返回必定是[3][3]及的多维数组。
5.处理计算结果
接口:yourCircuit.setOutputCallback();
注意:N/A。
描述:设置一个回调函数,用于处理获取到的结果。该结果返回的数据类型与电路文件算法电路的返回类型一致。
参数说明:
返回参数说明:
1. yourCirciut.setOutputCallback(new OutputCallback<Int32>(Int32.class) {
2. @Override
3. public void onResult(String taskId, String algorithmId, int resultCode, Int33 result) {
4. // 处理结果
5. }
6.
7. @Override
8. public void onFailure(Throwable e){
9. // 异常处理
10. }
11. }
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注意:示例中的数据类型(Int32)由具体电路文件决定。
6.处理邀请结果
接口:InvitationManager->invite();
注意:此接口提供了默认实现,如需更改则须要在调用doCompute()前从新进行设置。可调用yourCircuit.setInvitationManager();进行更改。
描述:一个接口,并提供回调函数,当节点收到计算邀请后该回调会被触发,可在回调函数中提供业务逻辑来决定是否赞成计算邀请。该接口提供了一个默认实现类(DefaultInvitationManager)
参数说明:
1. yourCircuit.setInvitationManager(new InvitationManager() {
2. @Override
3. public boolean invite(String taskId, String starter, String algorithmId, int numberOfParticipants, List<String> takersList) {
4. // 这里实现业务逻辑
5. return true;
6. }
7. });
复制代码
7.获取本地电路文件
接口:CircuitManager -> getLocal();
注意:如需更改则在调用doCompute前从新进行设置。可调用yourCircuit.setCircuitManagerManager();预先设置。
描述:此接口提供了默认实现类(DefaultCircuitManager)。当须要自定义电路文件路径时可从新提供接口实现。JUGO-SDK默认会根据算法ID(algorithmId)去电路仓库进行下载(由JUGO开发服务平台提供)。
参数说明:
1. // 示例提供了根据不一样ID返回不一样文件类型的电路文件
2. yourCircuit.setCircuitManager(new CircuitManager() {
3. @Override
4. public String getLocal(String algorithmId) {
5. if(algorithmId.equals("1")){
6. return "/home/juzhen/work2018/jugo/jugompc/circuits-files/adder_32bit.gc";
7. }
8. if(algorithmId.equals("2")){
9. return "/home/juzhen/work2018/jugo/jugompc/circuits-files/AES-expanded.gc";
10. }
11. return "";
12. }
13. });
复制代码
4、JUGO-SDK使用步骤
1.引入JUGO-SDK
SDK仓库地址:http://sdk.juzix.net/content/groups/public/
Maven
1. <dependency>
2. <groupId>com.juzix.jugo</groupId>
3. <artifactId>mpc-node-sdk</artifactId>
4. <version>1.1.0-SNATSHOP</version>
5. </dependency>
复制代码
Gradle
1. compile "com.juzix.jugo:mpc-node-sdk:1.1.0-SNATSHOP"
复制代码
Jar包引用下载https://jugo.juzix.net/file/JAVA-SDK.zip
下载后会获得一个zip包,解包后将对应jar包所有拷贝到本地项目中依赖引用。
2.算法动态库
底层算法逻辑使用c/c++进行编写,JAVA使用JNI进行调用。目前仅提供了Linux环境下的动态库(.so),所以测试环节需在Linux完成。下载解压后会获得一个libjuzixmpc.so动态库文件,须要更改配置文件mpc-node-config.conf进行配置 。此操做是必须的,不然没法完成计算操做。
算法动态库 下载https://jugo.juzix.net/file/libjuzixmpc.zip
3.配置文件建立
JUGO-SDK使用默认方式获取电路文件时须要一些配置信息,如自定义实现了CircuitManager,则无需提供配置文件。此处规定,配置文件名为:mpc-node-config.conf,必须在目录config下。配置文件可位于classes源码目录或者{project.dir}/src/main/resources/config/mpc-node-config.conf。
文件内容以下:
1. node {
2. isDebug=false
3. # 是否使用Glacier2进行消息路由 false 不使用, true 使用
4. isRouterModel=false
5. circuit {
6. # 电路文件下载地址,此处将IP和port更改成实际地址便可
7. download.url = "http://xxx:port/file_api/file/download?arithmeticId=%s&user=%s"
8. # 电路文件本地存储目录
9. local.dirPath = /home/test/developer/jugompc
10. }
11. jni {
12. # jni调用的动态库文件目录
13. library.path=/home/test/developer/jnilib
14. }
15. }
复制代码
注:完成以上2步操做基本完成了对JUGO-SDK的集成。请务必注意算法库的文件路经配置正确。
4.配置节点为服务节点
在启动一个节点的时,能够将节点做为一个服务节点启动。可直接接收对端(计算比较端)的数据,而不须要经过JUGO代理服务回调传输。在调用API-初始化节点(initContext)时,若是参数mode传入SERVER,则必须进行配置操做。若是传入CALLBACK则可忽略此步骤。
当节点须要做为服务节点启动时,需提供服务配置文件,并在初始化时经过参数args传入。
服务配置文件:config.node-server
1. #当前节点做为服务提供的Endpoints信息
2. NodeServer.Endpoints=tcp -p 12001
3. Server.Trace=1
4. Ice.ThreadPool.Server.Size=10
5. Ice.ThreadPool.Server.SizeMax=10
6. Ice.ThreadPool.Client.Size=10
7. Ice.ThreadPool.Client.SizeMax=10
复制代码
注:在建立电路实例中的
args=new String[]{“--Ice.Config=config.node-server”}
复制代码
5.配置节点Glacier2
注意:若是配置文件mpc-node-config中,isRouterModel=false, 则无需启动节点Glacier2,该模式标识仅使用节点直连进行消息传递而不须要Glacier2进行消息路由。
Glacier2是ICE特有的应用层防火墙和路由器,提供了安全校验、消息路由和事务管理等功能。这里为了防止网络形成数据传输阻碍,引入Glacier2进行网络穿透。将节点服务放置在Glacier2以后,由Glacier2进行消息接收并路由到目标服务。
Glacier2配置文件:config.glacier2-node-server
1. #Glacier2实例名
2. Glacier2.InstanceName=NodeGlacier2
3. # 客户端访问Endpoints信息
4. Glacier2.Client.Endpoints=tcp -h 0.0.0.0 -p 4503 -t 12000
5. Glacier2.Server.Endpoints=tcp
6. # 会话建立服务地址,此处链接到节点服务的EEndpoings
7. Glacier2.SessionManager=NodeSessionManager:tcp -h 192.168.7.168 -p 12001
8. # 权限校验服务地址,此处链接到节点服务的Endpoints
9. Glacier2.PermissionsVerifier=NodePermissionsVerifier:tcp -h 192.168.7.168 -p 12001
10. Glacier2.SessionTimeout=30
11. Glacier2.Server.Buffered=0
12. Glacier2.Client.Buffered=0
13. IceSSL.Trace.Security=1
14. Ice.Trace.Network=1
15. Ice.Warn.Connections=1
16. Ice.Trace.Protocol=1
17. Ice.ThreadPool.Server.Size=10
18. Ice.ThreadPool.Server.SizeMax=10
19. Ice.ThreadPool.Client.Size=10
20. Ice.ThreadPool.Client.SizeMax=10
复制代码
注:配置中为基本的Glacier2信息配置,具体含义请参考ICE详细文档查看。https://jugo.juzix.net/file/Ice-3.6b.pdf
启动Glacier2以前请确保本地已安装Ice并可正常使用。
启动Glaicer2命令为:
glacier2router --Ice.Config=./config.glacier2-node-server
复制代码
使用Glacier2后,在调用节点初始化(initContext)时的参数jugoEndpoint=NodeGlacier2/router:tcp -h 127.0.0.1-p4503-t12000。后续再计算过程当中对端节点会经过该Endpoints信息直接调用Glacier2进行数据转发路由到目标服务。
5、返回码一览
产品实操请访问:JUGO开放服务平台