在大数据和云计算环境下委托计算解决了任务授权计算及其结果正确性问题,是目前移动互联网的一个重要技术。理性委托计算是博弈论与委托计算融合的产物,扩展了传统委托计算的研究,引入理性参与者的委托计算方案通过效用函数保障计算结果的可靠性,更具有现实意义和更接近实际应用。论文以信息论、博弈论和委托计算为工具,对理性委托计算的安全攻防问题与理性委托计算方案进行研究,研究内容涉及委托计算安全攻防问题、基于秘密共享的委托计算方案、基于博弈论的理性委托计算协议。具体工作如下:(1)从攻防的角度研究理性委托计算的最优攻防策略,首先,结合信息论中平均互信息量的概念,分别构造委托方和计算方的攻击信道和防守信道,建立理性委托计算的攻击和防守模型;其次,讨论在不同的混合策略下委托方和计算方的攻防极限的关系,对实验进行分析得到委托方和计算方攻防的最优策略即双方达到均衡点时的策略;最后在攻防场景下通过构造理性委托计算协议,使得委托方和计算方诚实执行协议获得最大化利益,保证了委托计算的正确性。(2)基于门限秘密共享体制的理性委托计算方案。首先,结合多用户信息论中的平均互信息量,给出理性委托计算的攻击和防守模型,构造委托方和计算方的攻防信道;其次,根据信源编码理论构造攻防模型和计算防守信道的可达容量区域,并进行实验仿真;然后,在委托方的能力极限的结论上,构造基于秘密共享的理性委托计算协议,协议保证了输入输出隐私;最后进行性能分析表明了协议的正确性和安全性。(3)基于序贯均衡理论的理性委托计算协议。首先,分析理性参与者行为偏好及策略,构造委托计算博弈模型;其次,设计满足序贯均衡的理性委托计算协议;然后,对协议进行分析表明,给定均衡策略,为使自身效用最大化,每个参与者必然都选择有效地遵循此诚实策略行动;最后,对协议进行正确性证明,并分析其性能。协议对委托计算中的防共谋和欺骗有重要的作用,同时保证了委托计算的公平性问题。