encriptación completamente homomórfica: principios y escenarios de aplicación
La encriptación generalmente se divide en dos tipos: encriptación estática y encriptación en tránsito. La encriptación estática almacena los datos encriptados en dispositivos de hardware o servidores en la nube, y solo las personas autorizadas pueden ver el contenido desencriptado. La encriptación en tránsito asegura que los datos transmitidos a través de Internet solo puedan ser interpretados por el destinatario designado. Ambos tipos de encriptación dependen de algoritmos de encriptación y utilizan encriptación autenticada para garantizar la integridad y la confidencialidad de los datos.
Sin embargo, ciertos escenarios de colaboración multilateral requieren un procesamiento complejo de los datos cifrados, lo que entra en el ámbito de las tecnologías de protección de la privacidad, entre las cuales la encriptación completamente homomórfica ( FHE ) es una solución importante. Tomando como ejemplo la votación en línea, los votantes envían los resultados de sus votos encriptados a la parte encargada de la estadística, que necesita calcular el resultado final sin desencriptar. Los esquemas de encriptación tradicionales tienen dificultades para realizar este tipo de cálculos complejos mientras protegen la privacidad.
Para resolver este tipo de problemas, la encriptación completamente homomórfica ha surgido. FHE permite realizar cálculos de funciones directamente sobre el texto cifrado sin necesidad de descifrarlo, obteniendo así el resultado cifrado de la salida de la función, protegiendo la privacidad. En FHE, la construcción matemática de la función es pública, y todo el proceso de procesamiento puede realizarse en la nube sin revelar la privacidad. Tanto la entrada como la salida son textos cifrados, y se necesita una clave para descifrarlos.
FHE es un esquema de encriptación compacto, en el que el tamaño del texto cifrado del resultado y la carga de trabajo de descifrado dependen únicamente del texto plano original, sin depender del proceso de cálculo específico. Esto es diferente de los sistemas de encriptación no compactos que simplemente conectan la entrada y el código fuente de la función.
En aplicaciones prácticas, FHE a menudo se considera una alternativa a entornos de ejecución seguros como TEE. La seguridad de FHE se basa en algoritmos de encriptación, no depende del hardware, por lo que no se ve afectada por ataques de canal lateral o por ataques a servidores en la nube. Para escenarios que requieren la externalización de cálculos de datos sensibles, FHE es más seguro y confiable que las máquinas virtuales basadas en la nube o TEE.
El sistema FHE generalmente incluye varios conjuntos de claves:
Clave de descifrado: clave maestra, utilizada para descifrar el texto cifrado FHE, generalmente generada localmente por el usuario y no transmitida.
Clave de encriptación: utilizada para convertir texto plano en texto cifrado, en el modo de clave pública generalmente es pública.
Calcular la clave: se utiliza para realizar operaciones homomórficas sobre el texto cifrado, puede ser publicada públicamente, pero solo puede ser utilizada para cálculos homomórficos y no para descifrar el texto cifrado.
La clave de descifrado es la más sensible, y el titular debe asegurarse de que toda la cadena de operaciones homomórficas sea válida y que el texto cifrado final sea seguro. El proceso de operación homomórfica puede ser verificado públicamente para prevenir comportamientos maliciosos.
FHE tiene múltiples modos de aplicación:
Modo de externalización: delegar las tareas de cálculo a proveedores de servicios en la nube, adecuado para escenarios como la recuperación de información privada.
Modo de cálculo entre dos partes: cada parte contribuye con datos privados para realizar un cálculo conjunto, como el "problema del millonario".
Modo de agregación: Agregar datos de múltiples partes para realizar cálculos, aplicable a aprendizaje federado, votación en línea, etc.
Modo cliente-servidor: el servidor proporciona servicios de cálculo FHE para múltiples clientes independientes, como el cálculo de modelos de IA privados.
Para garantizar la validez de los resultados de cálculo, la FHE generalmente utiliza métodos como la introducción de redundancia, firmas digitales, etc. Para prevenir la filtración de variables intermedias, se puede restringir el acceso de los poseedores de la clave de descifrado a los textos cifrados intermedios, o utilizar la compartición secreta para distribuir la clave de descifrado.
FHE es el tipo de cifrado homomórfico más flexible, que puede soportar tareas de cálculo de cualquier complejidad. Sin embargo, FHE también enfrenta el desafío técnico de la acumulación de ruido, lo que requiere operaciones de autoarranque costosas para controlar el nivel de ruido. El desarrollo futuro de la tecnología FHE tiene el potencial de desempeñar un papel importante en más escenarios de cálculo de privacidad.
Esta página puede contener contenido de terceros, que se proporciona únicamente con fines informativos (sin garantías ni declaraciones) y no debe considerarse como un respaldo por parte de Gate a las opiniones expresadas ni como asesoramiento financiero o profesional. Consulte el Descargo de responsabilidad para obtener más detalles.
9 me gusta
Recompensa
9
5
Compartir
Comentar
0/400
ZKProofEnthusiast
· 07-19 22:24
Un nodo de validación enfocado en el campo zk de Kasimir.
Ver originalesResponder0
TxFailed
· 07-19 16:48
alerta de caso extremo clásico... la fhe podría salvarnos de otra pesadilla de Celsius, para ser honesto
Ver originalesResponder0
LightningPacketLoss
· 07-19 16:37
Entendido, entendido. FHE, esto no es más que saber qué hay dentro de la bolsa sin abrirla.
Ver originalesResponder0
TrustlessMaximalist
· 07-19 16:36
La criptografía me está volviendo loco.
Ver originalesResponder0
CryptoGoldmine
· 07-19 16:32
Tecnología + privacidad Parece que la seguridad de datos en el mundo Cripto está a punto de dar un nuevo salto, ROI tiene potencial.
encriptación completamente homomórfica FHE: técnica de cálculo cifrado para la protección de la privacidad
encriptación completamente homomórfica: principios y escenarios de aplicación
La encriptación generalmente se divide en dos tipos: encriptación estática y encriptación en tránsito. La encriptación estática almacena los datos encriptados en dispositivos de hardware o servidores en la nube, y solo las personas autorizadas pueden ver el contenido desencriptado. La encriptación en tránsito asegura que los datos transmitidos a través de Internet solo puedan ser interpretados por el destinatario designado. Ambos tipos de encriptación dependen de algoritmos de encriptación y utilizan encriptación autenticada para garantizar la integridad y la confidencialidad de los datos.
Sin embargo, ciertos escenarios de colaboración multilateral requieren un procesamiento complejo de los datos cifrados, lo que entra en el ámbito de las tecnologías de protección de la privacidad, entre las cuales la encriptación completamente homomórfica ( FHE ) es una solución importante. Tomando como ejemplo la votación en línea, los votantes envían los resultados de sus votos encriptados a la parte encargada de la estadística, que necesita calcular el resultado final sin desencriptar. Los esquemas de encriptación tradicionales tienen dificultades para realizar este tipo de cálculos complejos mientras protegen la privacidad.
Para resolver este tipo de problemas, la encriptación completamente homomórfica ha surgido. FHE permite realizar cálculos de funciones directamente sobre el texto cifrado sin necesidad de descifrarlo, obteniendo así el resultado cifrado de la salida de la función, protegiendo la privacidad. En FHE, la construcción matemática de la función es pública, y todo el proceso de procesamiento puede realizarse en la nube sin revelar la privacidad. Tanto la entrada como la salida son textos cifrados, y se necesita una clave para descifrarlos.
FHE es un esquema de encriptación compacto, en el que el tamaño del texto cifrado del resultado y la carga de trabajo de descifrado dependen únicamente del texto plano original, sin depender del proceso de cálculo específico. Esto es diferente de los sistemas de encriptación no compactos que simplemente conectan la entrada y el código fuente de la función.
En aplicaciones prácticas, FHE a menudo se considera una alternativa a entornos de ejecución seguros como TEE. La seguridad de FHE se basa en algoritmos de encriptación, no depende del hardware, por lo que no se ve afectada por ataques de canal lateral o por ataques a servidores en la nube. Para escenarios que requieren la externalización de cálculos de datos sensibles, FHE es más seguro y confiable que las máquinas virtuales basadas en la nube o TEE.
El sistema FHE generalmente incluye varios conjuntos de claves:
Clave de descifrado: clave maestra, utilizada para descifrar el texto cifrado FHE, generalmente generada localmente por el usuario y no transmitida.
Clave de encriptación: utilizada para convertir texto plano en texto cifrado, en el modo de clave pública generalmente es pública.
Calcular la clave: se utiliza para realizar operaciones homomórficas sobre el texto cifrado, puede ser publicada públicamente, pero solo puede ser utilizada para cálculos homomórficos y no para descifrar el texto cifrado.
La clave de descifrado es la más sensible, y el titular debe asegurarse de que toda la cadena de operaciones homomórficas sea válida y que el texto cifrado final sea seguro. El proceso de operación homomórfica puede ser verificado públicamente para prevenir comportamientos maliciosos.
FHE tiene múltiples modos de aplicación:
Para garantizar la validez de los resultados de cálculo, la FHE generalmente utiliza métodos como la introducción de redundancia, firmas digitales, etc. Para prevenir la filtración de variables intermedias, se puede restringir el acceso de los poseedores de la clave de descifrado a los textos cifrados intermedios, o utilizar la compartición secreta para distribuir la clave de descifrado.
FHE es el tipo de cifrado homomórfico más flexible, que puede soportar tareas de cálculo de cualquier complejidad. Sin embargo, FHE también enfrenta el desafío técnico de la acumulación de ruido, lo que requiere operaciones de autoarranque costosas para controlar el nivel de ruido. El desarrollo futuro de la tecnología FHE tiene el potencial de desempeñar un papel importante en más escenarios de cálculo de privacidad.