Повністю гомоморфне шифрування: інструмент захисту конфіденційності в епоху ШІ
Нещодавній ринок має низьку активність, що надає нам більше часу, щоб зосередитися на розвитку деяких нових технологій. Хоча ринок шифрування 2024 року не є таким вражаючим, як у попередні роки, все ж є кілька нових технологій, які поступово стають зрілими. Сьогодні ми поглиблено розглянемо одну з цікавих технологій: повністю гомоморфне шифрування (Fully Homomorphic Encryption, скорочено FHE).
Щоб зрозуміти цю складну концепцію FHE, нам потрібно спочатку розібратися в значенні "шифрування" та "гомоморф", а також чому важливо підкреслити слово "повністю".
Шифрування основні поняття
Найбазовіший спосіб шифрування всім добре відомий. Наприклад, якщо Аліса хоче передати Бобу секретне повідомлення "1314 520", але змушена передавати його через третью особу С. Щоб забезпечити безпеку інформації, Аліса може використати простий метод шифрування: помножити кожну цифру на 2. Таким чином, інформація перетворюється на "2628 1040". Коли Боб отримує повідомлення, йому потрібно просто поділити кожну цифру на 2, щоб відновити оригінальну інформацію "1314 520".
Цей метод симетричного шифрування дозволяє Алісі та Бобу передавати інформацію, наймаючи С, при цьому не даючи йому знати конкретний зміст. Ця базова концепція шифрування використовується у багатьох засобах конфіденційного зв'язку.
Гомоморфне шифрування
Зараз давайте розглянемо більш складну ситуацію. Припустимо, що Алісі лише 7 років, і вона знає лише найпростіші операції множення на 2 та ділення на 2. Щомісячний рахунок за електрику в родині Аліси становить 400 юанів, і вона має заборгованість за 12 місяців, але не може порахувати 400 помножити на 12.
Аліса не хоче, щоб інші знали конкретну суму за електроенергію та кількість місяців заборгованості, оскільки це чутлива інформація. Тому вона придумала спосіб: спочатку помножити 400 і 12 на 2 для простого шифрування, а потім попросити C обчислити результат 800 помножити на 24.
C дуже швидко обчислив 19200 і повідомив про це Алісі. Аліса потім поділила цей результат спочатку на 2, а потім знову на 2, і отримала фактичну суму електроенергії, яку потрібно сплатити – 4800 гривень.
Це простий приклад гомоморфного шифрування множення. 800 помножити на 24 насправді є відображенням 400 помножити на 12, форма залишається незмінною до та після шифрування, тому його називають "гомоморфним". Цей метод дозволяє Алісі доручити ненадійній стороні виконати обчислення, не розкриваючи чутливі дані.
Необхідність повністю гомоморфного шифрування
Однак проблеми реального світу часто є складнішими. Якщо C, шляхом повторних експериментів, зможе вивести, що Аліса насправді хотіла обчислити 400 і 12, тоді знадобиться більш просунута технологія "повністю гомоморфне шифрування" для вирішення.
Повністю гомоморфне шифрування дозволяє виконувати довільну кількість операцій додавання та множення над зашифрованими даними, а не обмежуватися певними операціями або скінченними кількостями. Таким чином, навіть у разі складних поліноміальних обчислень, забезпечується безпека даних, практично виключаючи можливість стороннього доступу до приватних даних.
Повністю гомоморфне шифрування техніка до 2009 року лише отримала прорив у розвитку, і вважається "святим граалем" в області шифрування.
Перспективи використання повністю гомоморфного шифрування
Технологія повністю гомоморфного шифрування (FHE) має широкі перспективи застосування в галузі штучного інтелекту. Як відомо, потужні системи ШІ потребують величезних обсягів даних для навчання, але ці дані часто пов'язані з проблемами конфіденційності. Технологія FHE може добре вирішити цю суперечність:
Користувач може зашифрувати чутливі дані за допомогою повністю гомоморфного шифрування.
Надати зашифровані дані ШІ для обчислень.
AI повертає рядок шифрування результату.
Користувач розшифровує результати локально, отримуючи необхідну інформацію.
Таким чином, система ШІ може надавати послуги користувачам без доступу до оригінальних чутливих даних, що насправді реалізує вигоду від використання даних та захисту конфіденційності.
Технологія повністю гомоморфного шифрування також може бути застосована у таких сферах, як розпізнавання облич. Наприклад, під час перевірки особи необхідно забезпечити як точність, так і захист інформації про обличчя користувача від витоку.
Виклики та розвиток повністю гомоморфного шифрування
Попри те, що технологія FHE має великі перспективи, фактичне застосування все ще стикається з викликами. Основна проблема полягає в тому, що FHE потребує значних обчислювальних ресурсів, незалежно від того, чи це шифрування, декодування чи обчислювальний процес, все це займає багато часу та зусиль.
Щоб вирішити цю проблему, деякі проекти досліджують створення спеціалізованих мереж обчислень з повністю гомоморфним шифруванням (FHE). Ці мережі зазвичай використовують механізми стимулювання, подібні до видобутку криптовалют, щоб заохочувати учасників надавати обчислювальну потужність.
З поступовим розвитком технологій, повністю гомоморфне шифрування (FHE) має перспективи стати важливим інструментом захисту особистої конфіденційності в епоху ШІ. Від національної безпеки до особистого повсякденного життя, технологія FHE може відігравати важливу роль, ставши останнім рубежем захисту конфіденційності в цифрову епоху.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
15 лайків
Нагородити
15
3
Поділіться
Прокоментувати
0/400
ZkSnarker
· 07-19 18:44
ну технічно це просто zk без доказів... але хто веде рахунок *п'є чай*
Переглянути оригіналвідповісти на0
WhaleWatcher
· 07-19 18:27
Знову роздута нова концепція? Лише складати кілька пафосних термінів.
повністю гомоморфне шифрування: святий грааль шифрування для захисту конфіденційності в епоху ШІ
Повністю гомоморфне шифрування: інструмент захисту конфіденційності в епоху ШІ
Нещодавній ринок має низьку активність, що надає нам більше часу, щоб зосередитися на розвитку деяких нових технологій. Хоча ринок шифрування 2024 року не є таким вражаючим, як у попередні роки, все ж є кілька нових технологій, які поступово стають зрілими. Сьогодні ми поглиблено розглянемо одну з цікавих технологій: повністю гомоморфне шифрування (Fully Homomorphic Encryption, скорочено FHE).
Щоб зрозуміти цю складну концепцію FHE, нам потрібно спочатку розібратися в значенні "шифрування" та "гомоморф", а також чому важливо підкреслити слово "повністю".
Шифрування основні поняття
Найбазовіший спосіб шифрування всім добре відомий. Наприклад, якщо Аліса хоче передати Бобу секретне повідомлення "1314 520", але змушена передавати його через третью особу С. Щоб забезпечити безпеку інформації, Аліса може використати простий метод шифрування: помножити кожну цифру на 2. Таким чином, інформація перетворюється на "2628 1040". Коли Боб отримує повідомлення, йому потрібно просто поділити кожну цифру на 2, щоб відновити оригінальну інформацію "1314 520".
Цей метод симетричного шифрування дозволяє Алісі та Бобу передавати інформацію, наймаючи С, при цьому не даючи йому знати конкретний зміст. Ця базова концепція шифрування використовується у багатьох засобах конфіденційного зв'язку.
Гомоморфне шифрування
Зараз давайте розглянемо більш складну ситуацію. Припустимо, що Алісі лише 7 років, і вона знає лише найпростіші операції множення на 2 та ділення на 2. Щомісячний рахунок за електрику в родині Аліси становить 400 юанів, і вона має заборгованість за 12 місяців, але не може порахувати 400 помножити на 12.
Аліса не хоче, щоб інші знали конкретну суму за електроенергію та кількість місяців заборгованості, оскільки це чутлива інформація. Тому вона придумала спосіб: спочатку помножити 400 і 12 на 2 для простого шифрування, а потім попросити C обчислити результат 800 помножити на 24.
C дуже швидко обчислив 19200 і повідомив про це Алісі. Аліса потім поділила цей результат спочатку на 2, а потім знову на 2, і отримала фактичну суму електроенергії, яку потрібно сплатити – 4800 гривень.
Це простий приклад гомоморфного шифрування множення. 800 помножити на 24 насправді є відображенням 400 помножити на 12, форма залишається незмінною до та після шифрування, тому його називають "гомоморфним". Цей метод дозволяє Алісі доручити ненадійній стороні виконати обчислення, не розкриваючи чутливі дані.
Необхідність повністю гомоморфного шифрування
Однак проблеми реального світу часто є складнішими. Якщо C, шляхом повторних експериментів, зможе вивести, що Аліса насправді хотіла обчислити 400 і 12, тоді знадобиться більш просунута технологія "повністю гомоморфне шифрування" для вирішення.
Повністю гомоморфне шифрування дозволяє виконувати довільну кількість операцій додавання та множення над зашифрованими даними, а не обмежуватися певними операціями або скінченними кількостями. Таким чином, навіть у разі складних поліноміальних обчислень, забезпечується безпека даних, практично виключаючи можливість стороннього доступу до приватних даних.
Повністю гомоморфне шифрування техніка до 2009 року лише отримала прорив у розвитку, і вважається "святим граалем" в області шифрування.
Перспективи використання повністю гомоморфного шифрування
Технологія повністю гомоморфного шифрування (FHE) має широкі перспективи застосування в галузі штучного інтелекту. Як відомо, потужні системи ШІ потребують величезних обсягів даних для навчання, але ці дані часто пов'язані з проблемами конфіденційності. Технологія FHE може добре вирішити цю суперечність:
Таким чином, система ШІ може надавати послуги користувачам без доступу до оригінальних чутливих даних, що насправді реалізує вигоду від використання даних та захисту конфіденційності.
Технологія повністю гомоморфного шифрування також може бути застосована у таких сферах, як розпізнавання облич. Наприклад, під час перевірки особи необхідно забезпечити як точність, так і захист інформації про обличчя користувача від витоку.
Виклики та розвиток повністю гомоморфного шифрування
Попри те, що технологія FHE має великі перспективи, фактичне застосування все ще стикається з викликами. Основна проблема полягає в тому, що FHE потребує значних обчислювальних ресурсів, незалежно від того, чи це шифрування, декодування чи обчислювальний процес, все це займає багато часу та зусиль.
Щоб вирішити цю проблему, деякі проекти досліджують створення спеціалізованих мереж обчислень з повністю гомоморфним шифруванням (FHE). Ці мережі зазвичай використовують механізми стимулювання, подібні до видобутку криптовалют, щоб заохочувати учасників надавати обчислювальну потужність.
З поступовим розвитком технологій, повністю гомоморфне шифрування (FHE) має перспективи стати важливим інструментом захисту особистої конфіденційності в епоху ШІ. Від національної безпеки до особистого повсякденного життя, технологія FHE може відігравати важливу роль, ставши останнім рубежем захисту конфіденційності в цифрову епоху.