Enkripsi Homomorphic Penuh: Prinsip dan Skenario Aplikasi
Enkripsi biasanya dibagi menjadi dua jenis: enkripsi statis dan enkripsi dalam transmisi. Enkripsi statis menyimpan data yang telah dienkripsi di perangkat keras atau server cloud, hanya pihak yang berwenang yang dapat melihat konten yang didekripsi. Enkripsi dalam transmisi memastikan bahwa data yang ditransmisikan melalui internet hanya dapat diinterpretasikan oleh penerima yang ditunjuk. Kedua jenis enkripsi ini bergantung pada algoritma enkripsi dan menggunakan enkripsi autentikasi untuk menjamin integritas dan kerahasiaan data.
Namun, beberapa skenario kolaborasi multipihak memerlukan pemrosesan kompleks terhadap ciphertext, yang termasuk dalam kategori teknologi perlindungan privasi, di mana enkripsi homomorphic sepenuhnya (FHE) adalah salah satu solusi penting. Sebagai contoh, dalam pemungutan suara online, pemilih mengirimkan hasil suara yang telah dienkripsi kepada pihak statistik, yang perlu menghitung hasil akhir tanpa mendekripsi. Skema enkripsi tradisional sulit untuk menyelesaikan perhitungan kompleks ini sambil melindungi privasi.
Untuk mengatasi masalah ini, Enkripsi Homomorphic sepenuhnya hadir. FHE memungkinkan perhitungan fungsi langsung pada ciphertext tanpa mendekripsi ciphertext, menghasilkan hasil enkripsi dari output fungsi tersebut, sehingga melindungi privasi. Dalam FHE, konstruksi matematis dari fungsi bersifat publik, dan seluruh proses dapat dilakukan di cloud tanpa mengungkapkan privasi. Input dan output semuanya adalah ciphertext, dan diperlukan kunci untuk mendekripsi.
FHE adalah skema enkripsi kompak, ukuran ciphertext dari hasil keluaran dan beban kerja dekripsi hanya tergantung pada plaintext asli, tidak bergantung pada proses perhitungan tertentu. Ini berbeda dari sistem enkripsi non-kompak yang menghubungkan input dan kode sumber fungsi secara sederhana.
Dalam aplikasi praktis, FHE sering dianggap sebagai alternatif untuk lingkungan eksekusi yang aman seperti TEE. Keamanan FHE didasarkan pada algoritma kriptografi, tidak bergantung pada perangkat keras, sehingga tidak terpengaruh oleh serangan saluran samping atau serangan pada server cloud. Untuk skenario yang membutuhkan outsourcing perhitungan data sensitif, FHE lebih aman dan dapat diandalkan dibandingkan dengan mesin virtual berbasis cloud atau TEE.
Sistem FHE biasanya terdiri dari beberapa set kunci:
Kunci Dekripsi: Kunci Utama, digunakan untuk mendekripsi ciphertext FHE, biasanya dihasilkan secara lokal oleh pengguna dan tidak dibagikan.
Kunci enkripsi: digunakan untuk mengubah teks biasa menjadi teks rahasia, biasanya bersifat publik dalam mode kunci publik.
Menghitung kunci: digunakan untuk melakukan operasi homomorfik pada ciphertext, dapat dipublikasikan secara terbuka, tetapi hanya dapat digunakan untuk perhitungan homomorfik dan bukan untuk membongkar ciphertext.
Di antara kunci dekripsi, yang paling sensitif, pemegangnya harus memastikan bahwa seluruh rantai operasi homomorfik efektif dan bahwa ciphertext akhir aman. Proses operasi homomorfik dapat diverifikasi secara publik untuk mencegah tindakan jahat.
FHE memiliki berbagai mode aplikasi:
Model outsourcing: menyerahkan tugas komputasi kepada penyedia layanan cloud, cocok untuk skenario seperti pencarian informasi pribadi.
Mode perhitungan dua pihak: Masing-masing pihak menyumbangkan data pribadi untuk melakukan perhitungan bersama, seperti "masalah jutawan".
Mode Aggregasi: Menggabungkan data dari berbagai pihak untuk perhitungan, cocok untuk pembelajaran federasi, pemungutan suara online, dan lainnya.
Mode Klien-Server: Server menyediakan layanan perhitungan FHE untuk beberapa klien independen, seperti perhitungan model AI pribadi.
Untuk memastikan hasil perhitungan yang valid, FHE biasanya menggunakan metode seperti pengenalan redundansi, tanda tangan digital, dan sebagainya. Untuk mencegah kebocoran variabel antara, akses pemegang kunci dekripsi terhadap ciphertext antara dapat dibatasi, atau kunci dekripsi dapat dibagikan menggunakan pembagian rahasia.
FHE adalah jenis enkripsi homomorphic yang paling fleksibel, dapat mendukung tugas-tugas perhitungan dengan kompleksitas apa pun. Namun, FHE juga menghadapi tantangan teknis akumulasi noise, yang memerlukan operasi bootstrapping yang mahal untuk mengontrol tingkat noise. Perkembangan teknologi FHE di masa depan diharapkan dapat memainkan peran penting dalam lebih banyak skenario komputasi privasi.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
9 Suka
Hadiah
9
5
Bagikan
Komentar
0/400
ZKProofEnthusiast
· 07-19 22:24
Node validator di bidang zk yang fokus pada Kasimir
Lihat AsliBalas0
TxFailed
· 07-19 16:48
pemberitahuan kasus tepi klasik... fhe mungkin menyelamatkan kita dari mimpi buruk celsius lainnya sejujurnya
Lihat AsliBalas0
LightningPacketLoss
· 07-19 16:37
Mengerti, mengerti. FHE ini kan seperti kantong yang belum dibuka, sudah tahu apa isinya.
Lihat AsliBalas0
TrustlessMaximalist
· 07-19 16:36
Kriptografi ini membuat saya langsung pecah
Lihat AsliBalas0
CryptoGoldmine
· 07-19 16:32
Teknologi + privasi tampaknya dunia kripto akan meningkatkan keamanan data ke tahap baru, ROI menjanjikan.
fully homomorphic encryption FHE: teknologi perhitungan ciphertext yang melindungi privasi
Enkripsi Homomorphic Penuh: Prinsip dan Skenario Aplikasi
Enkripsi biasanya dibagi menjadi dua jenis: enkripsi statis dan enkripsi dalam transmisi. Enkripsi statis menyimpan data yang telah dienkripsi di perangkat keras atau server cloud, hanya pihak yang berwenang yang dapat melihat konten yang didekripsi. Enkripsi dalam transmisi memastikan bahwa data yang ditransmisikan melalui internet hanya dapat diinterpretasikan oleh penerima yang ditunjuk. Kedua jenis enkripsi ini bergantung pada algoritma enkripsi dan menggunakan enkripsi autentikasi untuk menjamin integritas dan kerahasiaan data.
Namun, beberapa skenario kolaborasi multipihak memerlukan pemrosesan kompleks terhadap ciphertext, yang termasuk dalam kategori teknologi perlindungan privasi, di mana enkripsi homomorphic sepenuhnya (FHE) adalah salah satu solusi penting. Sebagai contoh, dalam pemungutan suara online, pemilih mengirimkan hasil suara yang telah dienkripsi kepada pihak statistik, yang perlu menghitung hasil akhir tanpa mendekripsi. Skema enkripsi tradisional sulit untuk menyelesaikan perhitungan kompleks ini sambil melindungi privasi.
Untuk mengatasi masalah ini, Enkripsi Homomorphic sepenuhnya hadir. FHE memungkinkan perhitungan fungsi langsung pada ciphertext tanpa mendekripsi ciphertext, menghasilkan hasil enkripsi dari output fungsi tersebut, sehingga melindungi privasi. Dalam FHE, konstruksi matematis dari fungsi bersifat publik, dan seluruh proses dapat dilakukan di cloud tanpa mengungkapkan privasi. Input dan output semuanya adalah ciphertext, dan diperlukan kunci untuk mendekripsi.
FHE adalah skema enkripsi kompak, ukuran ciphertext dari hasil keluaran dan beban kerja dekripsi hanya tergantung pada plaintext asli, tidak bergantung pada proses perhitungan tertentu. Ini berbeda dari sistem enkripsi non-kompak yang menghubungkan input dan kode sumber fungsi secara sederhana.
Dalam aplikasi praktis, FHE sering dianggap sebagai alternatif untuk lingkungan eksekusi yang aman seperti TEE. Keamanan FHE didasarkan pada algoritma kriptografi, tidak bergantung pada perangkat keras, sehingga tidak terpengaruh oleh serangan saluran samping atau serangan pada server cloud. Untuk skenario yang membutuhkan outsourcing perhitungan data sensitif, FHE lebih aman dan dapat diandalkan dibandingkan dengan mesin virtual berbasis cloud atau TEE.
Sistem FHE biasanya terdiri dari beberapa set kunci:
Kunci Dekripsi: Kunci Utama, digunakan untuk mendekripsi ciphertext FHE, biasanya dihasilkan secara lokal oleh pengguna dan tidak dibagikan.
Kunci enkripsi: digunakan untuk mengubah teks biasa menjadi teks rahasia, biasanya bersifat publik dalam mode kunci publik.
Menghitung kunci: digunakan untuk melakukan operasi homomorfik pada ciphertext, dapat dipublikasikan secara terbuka, tetapi hanya dapat digunakan untuk perhitungan homomorfik dan bukan untuk membongkar ciphertext.
Di antara kunci dekripsi, yang paling sensitif, pemegangnya harus memastikan bahwa seluruh rantai operasi homomorfik efektif dan bahwa ciphertext akhir aman. Proses operasi homomorfik dapat diverifikasi secara publik untuk mencegah tindakan jahat.
FHE memiliki berbagai mode aplikasi:
Untuk memastikan hasil perhitungan yang valid, FHE biasanya menggunakan metode seperti pengenalan redundansi, tanda tangan digital, dan sebagainya. Untuk mencegah kebocoran variabel antara, akses pemegang kunci dekripsi terhadap ciphertext antara dapat dibatasi, atau kunci dekripsi dapat dibagikan menggunakan pembagian rahasia.
FHE adalah jenis enkripsi homomorphic yang paling fleksibel, dapat mendukung tugas-tugas perhitungan dengan kompleksitas apa pun. Namun, FHE juga menghadapi tantangan teknis akumulasi noise, yang memerlukan operasi bootstrapping yang mahal untuk mengontrol tingkat noise. Perkembangan teknologi FHE di masa depan diharapkan dapat memainkan peran penting dalam lebih banyak skenario komputasi privasi.