Гомоморфне шифрування
Дозволяє виконувати обчислення над зашифрованими даними без розшифрування.
Гомоморфне шифрування — це криптографічна техніка, яка дозволяє виконувати обчислення безпосередньо над шифротекстом, створюючи зашифрований результат, який після розшифрування є таким самим, як результат обчислень, виконаних над вихідним відкритим текстом. Ця властивість робить його особливо корисним для застосувань, де конфіденційність даних є критично важливою, наприклад, у хмарних обчисленнях та обробці даних третіми сторонами, оскільки це дозволяє третім сторонам обробляти конфіденційні дані, ніколи не розшифровуючи їх. Існують різні типи гомоморфного шифрування, включаючи частково гомоморфне шифрування (PHE), дещо гомоморфне шифрування (SHE) та повністю гомоморфне шифрування (FHE). FHE є найпотужнішим, дозволяючи виконувати довільну кількість операцій додавання та множення над шифротекстом.
graph LR
Center["Гомоморфне шифрування"]:::main
Pre_asymmetric_encryption["asymmetric-encryption"]:::pre --> Center
click Pre_asymmetric_encryption "/terms/asymmetric-encryption"
Pre_lattice_based_cryptography["lattice-based-cryptography"]:::pre --> Center
click Pre_lattice_based_cryptography "/terms/lattice-based-cryptography"
Rel_zero_knowledge_proof["zero-knowledge-proof"]:::related -.-> Center
click Rel_zero_knowledge_proof "/terms/zero-knowledge-proof"
Rel_secure_multi_party_computation_smpc["secure-multi-party-computation-smpc"]:::related -.-> Center
click Rel_secure_multi_party_computation_smpc "/terms/secure-multi-party-computation-smpc"
Rel_confidential_computing["confidential-computing"]:::related -.-> Center
click Rel_confidential_computing "/terms/confidential-computing"
classDef main fill:#7c3aed,stroke:#8b5cf6,stroke-width:2px,color:white,font-weight:bold,rx:5,ry:5;
classDef pre fill:#0f172a,stroke:#3b82f6,color:#94a3b8,rx:5,ry:5;
classDef child fill:#0f172a,stroke:#10b981,color:#94a3b8,rx:5,ry:5;
classDef related fill:#0f172a,stroke:#8b5cf6,stroke-dasharray: 5 5,color:#94a3b8,rx:5,ry:5;
linkStyle default stroke:#4b5563,stroke-width:2px;
🧒 Простими словами
🔒 Уявіть, що у вас є замкнена скринька з числами всередині. Замість того, щоб відкривати скриньку, щоб додати або помножити числа, спеціальна машина може виконувати ці математичні завдання безпосередньо із замкненою скринькою. Коли ви нарешті її відкриєте, числа всередині будуть правильним результатом!
🤓 Expert Deep Dive
Гомоморфне шифрування (HE) — це парадигма в криптографії, яка дозволяє виконувати обчислення над зашифрованими даними. Це означає, що третя сторона, наприклад, постачальник хмарних послуг, може обробляти зашифровані дані без необхідності доступу до ключа розшифрування, зберігаючи таким чином конфіденційність даних. Існують три основні типи: частково гомоморфне шифрування (PHE), дещо гомоморфне шифрування (SHE) та повністю гомоморфне шифрування (FHE).
Схеми PHE підтримують лише один тип операції (додавання або множення) необмежену кількість разів. Приклади включають Paillier (адитивний) та ElGamal (мультиплікативний).
Схеми SHE підтримують обмежену кількість операцій додавання та множення. Вони більш універсальні, ніж PHE, але все ще обмежені складністю обчислень, які вони можуть виконувати.
Схеми FHE, значний прорив, дозволяють виконувати довільну кількість операцій додавання та множення. Це дозволяє виконувати будь-яку обчислювану функцію над зашифрованими даними. Основною проблемою з FHE історично були значні обчислювальні накладні витрати та зниження продуктивності порівняно з обчисленнями над відкритим текстом. Сучасні схеми FHE, такі як BGV, BFV, CKKS та TFHE, досягли значного прогресу у зменшенні цих накладних витрат, роблячи їх все більш життєздатними для практичних застосувань у таких сферах, як безпечні хмарні обчислення, приватне машинне навчання та конфіденційний аналіз даних.