encriptação totalmente homomórfica: a combinação perfeita entre privacidade de dados e computação em IA

Recentemente, o mercado está calmo, o que nos dá a oportunidade de explorar algumas tecnologias emergentes. Embora o mercado de encriptação em 2024 não seja tão grandioso quanto em anos anteriores, ainda há algumas novas tecnologias a caminho da maturidade. Hoje, o tema que vamos focar é "FHE / encriptação totalmente homomórfica".

Para entender este complexo conceito de encriptação totalmente homomórfica, precisamos primeiro compreender o significado de "encriptação" e "homomórfico", e por que o "total" é necessário.

encriptação de conceitos básicos

A encriptação é a base da segurança da informação. Para dar um exemplo simples, se Alice quiser transmitir uma informação secreta como "1314 520" a Bob através de um terceiro, ela pode usar um método simples de encriptação: multiplicar cada número por 2. Assim, a informação transmitida torna-se "2628 1040". Quando Bob a recebe, ele só precisa dividir cada número por 2 para restaurar a informação original. Este método permite que eles realizem comunicações confidenciais sem confiar completamente no transmissor.

Criptografia homomórfica avançada

A criptografia homomórfica vai mais longe, permitindo realizar cálculos sobre dados encriptados, sem a necessidade de os desencriptar primeiro. Por exemplo, suponha que a Alice só saiba realizar operações simples de multiplicar por 2 e dividir por 2, mas que precise calcular 400元 de conta de eletricidade multiplicado por 12 meses. Ela pode encriptar 400 e 12 multiplicando-os por 2, permitindo que um calculador confiável C calcule o resultado de 800x24. Após C obter 19200, a Alice só precisa dividir o resultado por 4 para obter a resposta correta de 4800, enquanto todo o processo, C não tem conhecimento do valor real da conta de eletricidade e do número de meses.

encriptação totalmente homomórfica de necessidade

No entanto, a encriptação homomórfica simples pode ser quebrada. A encriptação totalmente homomórfica torna o quebra-cabeça quase impossível, introduzindo operações matemáticas mais complexas e múltiplas encriptações. Permite a execução de um número arbitrário de operações de adição e multiplicação em dados encriptados, o que significa que quase qualquer problema matemático complexo pode ser tratado, mantendo ao mesmo tempo a privacidade absoluta dos dados.

A aplicação de FHE no campo da IA

A encriptação totalmente homomórfica tem um enorme potencial de aplicação no campo da IA. Ela pode resolver problemas de privacidade de dados durante o processo de treinamento e uso de IA:

1. Os usuários podem realizar encriptação totalmente homomórfica em dados sensíveis.
2. Os sistemas de IA utilizam dados encriptados para cálculos e treinamento.
3. O sistema gera os resultados da encriptação.
4. O usuário descriptografa os resultados de forma segura localmente.

Este método garante que a IA receba dados de treino suficientes, ao mesmo tempo que protege a privacidade do utilizador, alcançando o objetivo de "ter o melhor dos dois mundos".

Casos de aplicação prática da encriptação totalmente homomórfica

Na aplicação prática, a encriptação totalmente homomórfica pode ser usada para resolver problemas sensíveis, como o reconhecimento facial. Ela permite que as máquinas determinem se é uma pessoa real, sem acessar qualquer informação sensível do rosto. No entanto, o cálculo da encriptação totalmente homomórfica requer uma enorme capacidade computacional, o que leva alguns projetos a desenvolver hardware e arquiteturas de rede especializadas para suportar os cálculos de encriptação totalmente homomórfica.

A importância da FHE para a IA e a privacidade

Se a IA puder aplicar em larga escala a tecnologia de encriptação totalmente homomórfica, isso aliviará significativamente os problemas atuais de segurança de dados e privacidade. Desde a segurança nacional até a proteção da privacidade pessoal, a tecnologia de encriptação totalmente homomórfica tem o potencial de se tornar uma linha de defesa importante. Na iminente era da IA, a maturidade da tecnologia de encriptação totalmente homomórfica pode se tornar o último bastião para a proteção da privacidade humana.

Com o desenvolvimento da tecnologia, esperamos ver mais inovações na aplicação do FHE em várias áreas, trazendo novas possibilidades para a segurança dos dados e a proteção da privacidade.