Повністю гомоморфне шифрування FHE: революційна технологія в світі шифрування
Нещодавня ринкова ситуація була низькою, що дало нам більше часу, щоб зосередитися на розвитку деяких нових технологій. Хоча ринок криптовалют 2024 року не є таким грандіозним, як у попередні роки, все ж існують деякі нові технології, які поступово дозрівають, зокрема, ми сьогодні будемо обговорювати тему: повністю гомоморфне шифрування (Fully Homomorphic Encryption, скорочено FHE).
Щоб зрозуміти цей складний концепт FHE, нам спочатку потрібно з'ясувати значення "шифрування" і "гомоморф", а також чому важливо підкреслити слово "повністю".
шифрування的基本概念
Шифрування є загальновідомою концепцією. Наприклад, якщо Аліса хоче передати таємну інформацію "1314 520" Бобу через третьу сторону C, але не хоче, щоб C дізнався зміст, вона може використовувати простий спосіб шифрування: помножити кожну цифру на 2. Таким чином, передана інформація перетворюється на "2628 1040". Коли Боб отримує інформацію, йому потрібно лише поділити кожну цифру на 2, щоб розшифрувати оригінальний зміст. Цей метод симетричного шифрування дозволяє двом людям обмінюватися інформацією, не довіряючи передавачу.
Гомоморфне шифрування
Тепер давайте ускладнимо ситуацію. Припустимо, що Алісі всього 7 років, і вона може виконувати лише базові операції множення на 2 та ділення на 2. Їй потрібно обчислити рахунок за електрику за 12 місяців, по 400 юанів на місяць, але це перевищує її обчислювальні можливості. Одночасно вона не хоче, щоб інші знали точну інформацію про рахунок за електрику.
У цьому випадку Аліса може використовувати просте гомоморфне шифрування. Вона помножує 400 і 12 на 2, отримуючи 800 і 24, а потім просить C обчислити 800×24. C обчислює результат 19200, після чого Аліса ділить його на 2 двічі, отримуючи правильну загальну суму за електроенергію 4800 юанів.
Цей процес демонструє основну ідею гомоморфного шифрування: виконання операцій над зашифрованими даними, результати яких, після розшифровки, еквівалентні результатам безпосередніх операцій над оригінальними даними.
Необхідність повністю гомоморфного шифрування
Однак вищезазначений простий метод гомоморфного шифрування має ризик бути зламаним. Наприклад, C може за допомогою перебору вивести оригінальні дані. Це потребує впровадження більш складного способу шифрування, а саме повністю гомоморфного шифрування.
Повністю гомоморфне шифрування дозволяє виконувати будь-яку кількість операцій додавання та множення над зашифрованими даними, а не обмежуватися певною кількістю операцій. Це значно ускладнює злам, що дозволяє навіть складні поліNomні операції виконувати, захищаючи при цьому конфіденційність даних.
До 2009 року нові ідеї, запропоновані Гентрі та іншими вченими, справді відкрили можливість для повністю гомоморфного шифрування.
Перспективи застосування повністю гомоморфного шифрування
Технологія повністю гомоморфного шифрування має потенційну цінність застосування в多个领域，尤其是在人工智能（AI）方面。
Розвиток ШІ потребує великої кількості даних, але багато даних мають високу чутливість. FHE може обробляти зашифровані дані без розкриття вихідних даних. Таким чином, користувачі можуть використовувати потужні обчислювальні можливості ШІ, захищаючи при цьому свою конфіденційність.
Наприклад, у технології розпізнавання облич, FHE може дозволити машинам визначити, чи є це справжньою людиною, при цьому не торкаючись жодної чутливої інформації про обличчя. Це вирішує проблему "як використовувати дані, так і захищати приватність".
Виклики та розвиток повністю гомоморфного шифрування
Хоча перспективи повністю гомоморфного шифрування (FHE) великі, його реальному застосуванню все ще заважають величезні виклики, головним чином через те, що воно потребує величезних обчислювальних ресурсів. Щоб вирішити цю проблему, деякі проєкти розробляють спеціалізоване апаратне та мережеве обладнання для підтримки обчислень FHE.
З поширенням технологій ШІ, питання конфіденційності даних та безпеки стають все більш важливими. Від розблокування обличчям на особистих пристроях до інформаційної безпеки на рівні держави, технологія FHE може відігравати важливу роль. Якщо технологія FHE справді дозріє, вона стане останньою лінією оборони для захисту людської конфіденційності в епоху ШІ.
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.
FHE технологія: інструмент захисту даних у еру ШІ
Повністю гомоморфне шифрування FHE: революційна технологія в світі шифрування
Нещодавня ринкова ситуація була низькою, що дало нам більше часу, щоб зосередитися на розвитку деяких нових технологій. Хоча ринок криптовалют 2024 року не є таким грандіозним, як у попередні роки, все ж існують деякі нові технології, які поступово дозрівають, зокрема, ми сьогодні будемо обговорювати тему: повністю гомоморфне шифрування (Fully Homomorphic Encryption, скорочено FHE).
Щоб зрозуміти цей складний концепт FHE, нам спочатку потрібно з'ясувати значення "шифрування" і "гомоморф", а також чому важливо підкреслити слово "повністю".
шифрування的基本概念
Шифрування є загальновідомою концепцією. Наприклад, якщо Аліса хоче передати таємну інформацію "1314 520" Бобу через третьу сторону C, але не хоче, щоб C дізнався зміст, вона може використовувати простий спосіб шифрування: помножити кожну цифру на 2. Таким чином, передана інформація перетворюється на "2628 1040". Коли Боб отримує інформацію, йому потрібно лише поділити кожну цифру на 2, щоб розшифрувати оригінальний зміст. Цей метод симетричного шифрування дозволяє двом людям обмінюватися інформацією, не довіряючи передавачу.
Гомоморфне шифрування
Тепер давайте ускладнимо ситуацію. Припустимо, що Алісі всього 7 років, і вона може виконувати лише базові операції множення на 2 та ділення на 2. Їй потрібно обчислити рахунок за електрику за 12 місяців, по 400 юанів на місяць, але це перевищує її обчислювальні можливості. Одночасно вона не хоче, щоб інші знали точну інформацію про рахунок за електрику.
У цьому випадку Аліса може використовувати просте гомоморфне шифрування. Вона помножує 400 і 12 на 2, отримуючи 800 і 24, а потім просить C обчислити 800×24. C обчислює результат 19200, після чого Аліса ділить його на 2 двічі, отримуючи правильну загальну суму за електроенергію 4800 юанів.
Цей процес демонструє основну ідею гомоморфного шифрування: виконання операцій над зашифрованими даними, результати яких, після розшифровки, еквівалентні результатам безпосередніх операцій над оригінальними даними.
Необхідність повністю гомоморфного шифрування
Однак вищезазначений простий метод гомоморфного шифрування має ризик бути зламаним. Наприклад, C може за допомогою перебору вивести оригінальні дані. Це потребує впровадження більш складного способу шифрування, а саме повністю гомоморфного шифрування.
Повністю гомоморфне шифрування дозволяє виконувати будь-яку кількість операцій додавання та множення над зашифрованими даними, а не обмежуватися певною кількістю операцій. Це значно ускладнює злам, що дозволяє навіть складні поліNomні операції виконувати, захищаючи при цьому конфіденційність даних.
До 2009 року нові ідеї, запропоновані Гентрі та іншими вченими, справді відкрили можливість для повністю гомоморфного шифрування.
Перспективи застосування повністю гомоморфного шифрування
Технологія повністю гомоморфного шифрування має потенційну цінність застосування в多个领域，尤其是在人工智能（AI）方面。
Розвиток ШІ потребує великої кількості даних, але багато даних мають високу чутливість. FHE може обробляти зашифровані дані без розкриття вихідних даних. Таким чином, користувачі можуть використовувати потужні обчислювальні можливості ШІ, захищаючи при цьому свою конфіденційність.
Наприклад, у технології розпізнавання облич, FHE може дозволити машинам визначити, чи є це справжньою людиною, при цьому не торкаючись жодної чутливої інформації про обличчя. Це вирішує проблему "як використовувати дані, так і захищати приватність".
Виклики та розвиток повністю гомоморфного шифрування
Хоча перспективи повністю гомоморфного шифрування (FHE) великі, його реальному застосуванню все ще заважають величезні виклики, головним чином через те, що воно потребує величезних обчислювальних ресурсів. Щоб вирішити цю проблему, деякі проєкти розробляють спеціалізоване апаратне та мережеве обладнання для підтримки обчислень FHE.
З поширенням технологій ШІ, питання конфіденційності даних та безпеки стають все більш важливими. Від розблокування обличчям на особистих пристроях до інформаційної безпеки на рівні держави, технологія FHE може відігравати важливу роль. Якщо технологія FHE справді дозріє, вона стане останньою лінією оборони для захисту людської конфіденційності в епоху ШІ.