Enkripsi Homomorphic Penuh: Pengenalan 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 telah didekripsi. Enkripsi dalam transmisi memastikan bahwa data yang ditransmisikan melalui internet hanya dapat diinterpretasikan oleh pihak penerima yang ditentukan. Kedua jenis metode enkripsi ini bergantung pada algoritma enkripsi, dan memastikan integritas dan keaslian data melalui enkripsi yang terautentikasi.
Untuk beberapa skenario kolaborasi multipihak, perlu dilakukan pemrosesan kompleks terhadap ciphertext, yang melibatkan teknologi perlindungan privasi, fully homomorphic encryption ( FHE ) adalah salah satunya. Misalnya dalam pemungutan suara online, pemilih dapat mengenkripsi hasil suara mereka sebelum menyerahkannya kepada lembaga perantara, yang akan menghitung hasil akhir dan mengumumkannya. Namun, dalam skema enkripsi tradisional, orang yang bertanggung jawab untuk menghitung, yaitu perantara, perlu mendekripsi semua data suara untuk menyelesaikan perhitungan, yang akan mengekspos hasil suara setiap orang.
Untuk mengatasi masalah tersebut, teknologi enkripsi homomorfik penuh dapat diperkenalkan. FHE memungkinkan perhitungan fungsi langsung pada ciphertext tanpa mendekripsi ciphertext, untuk mendapatkan hasil enkripsi dari keluaran fungsi tersebut, sehingga melindungi privasi. Dalam sistem FHE, konstruksi matematis fungsi f bersifat publik, sehingga proses pengolahan input ciphertext x yang menghasilkan hasil f(x) dapat dilakukan di cloud tanpa mengungkapkan privasi. Perlu dicatat bahwa x dan f(x) keduanya adalah ciphertext, yang perlu didekripsi dengan kunci.
FHE adalah skema enkripsi kompak, ukuran ciphertext dari hasil keluaran f(x) dan beban kerja dekripsi hanya tergantung pada plaintext asli yang sesuai dengan data input x, tidak bergantung pada proses komputasi spesifik. Ini berbeda dengan sistem enkripsi non-kompak, yang biasanya hanya menghubungkan x dengan sumber kode fungsi f, membiarkan penerima mendekripsi x dan memasukkan f untuk menyelesaikan perhitungan.
Dalam aplikasi praktis, model outsourcing FHE sering dianggap sebagai alternatif untuk lingkungan eksekusi aman seperti TEE. Keamanan FHE didasarkan pada algoritma kriptografi, tidak bergantung pada perangkat keras, sehingga tidak terpengaruh oleh serangan saluran samping pasif atau serangan pada server cloud. Ketika perlu untuk mengoutsourcing tugas 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 asli menjadi teks terenkripsi, biasanya bersifat publik dalam mode kunci publik.
Menghitung kunci: digunakan untuk melakukan operasi homomorfik pada ciphertext, dapat dipublikasikan.
FHE memiliki berbagai skenario dan mode aplikasi:
Model outsourcing: cocok untuk mengubah komputasi awan biasa menjadi komputasi pribadi, tetapi saat ini terbatas pada kinerja perangkat keras.
Mode perhitungan dua pihak: Kedua belah pihak menyumbangkan data rahasia untuk perhitungan, cocok untuk skenario yang memerlukan perlindungan privasi kedua belah pihak.
Mode Agregasi: melakukan agregasi yang kompak dan dapat diverifikasi terhadap data dari beberapa peserta, cocok untuk pembelajaran federasi dan sistem pemungutan suara online.
Mode Klien-Server: Server menyediakan layanan perhitungan FHE untuk klien dengan beberapa kunci independen, cocok untuk skenario seperti perhitungan model AI pribadi.
Untuk memastikan hasil perhitungan eksternal yang valid, dapat digunakan metode verifikasi redundan atau tanda tangan homomorfik sepenuhnya. Untuk mencegah dekripsi variabel tengah, akses pemegang kunci dekripsi ke ciphertext tengah dapat dibatasi, atau dapat menggunakan cara pembagian rahasia untuk mendistribusikan kunci dekripsi.
Enkripsi Homomorphic dibagi menjadi enkripsi homomorphic parsial (PHE), enkripsi homomorphic bertingkat (LHE), dan enkripsi homomorphic sepenuhnya (FHE). FHE adalah satu-satunya yang dapat menjamin bahwa konsumsi memori dan waktu eksekusi dari perhitungan homomorphic sebanding dengan tugas aslinya, tetapi perlu melakukan operasi bootstrap yang mahal secara berkala untuk mengontrol kebisingan.
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.
12 Suka
Hadiah
12
5
Bagikan
Komentar
0/400
LiquidationWatcher
· 11jam yang lalu
Sekali lagi mulai mengurus Kriptografi
Lihat AsliBalas0
TokenDustCollector
· 11jam yang lalu
Apakah suara juga harus dilakukan dengan masker? Ini agak keterlaluan, bukan?
Lihat AsliBalas0
NotFinancialAdvice
· 11jam yang lalu
Dengan kata lain, tidak ada yang bisa melihat hasil suara saya?
Lihat AsliBalas0
ReverseFOMOguy
· 11jam yang lalu
Bicara seperti sangat misterius
Lihat AsliBalas0
All-InQueen
· 11jam yang lalu
Tidak mengerti, tanya. Apakah ciphertext enkripsi ini masih dapat mempertahankan fungsi aslinya?
Enkripsi Homomorphic Penuh FHE: Analisis Prinsip dan Aplikasi Multi-Skenario
Enkripsi Homomorphic Penuh: Pengenalan 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 telah didekripsi. Enkripsi dalam transmisi memastikan bahwa data yang ditransmisikan melalui internet hanya dapat diinterpretasikan oleh pihak penerima yang ditentukan. Kedua jenis metode enkripsi ini bergantung pada algoritma enkripsi, dan memastikan integritas dan keaslian data melalui enkripsi yang terautentikasi.
Untuk beberapa skenario kolaborasi multipihak, perlu dilakukan pemrosesan kompleks terhadap ciphertext, yang melibatkan teknologi perlindungan privasi, fully homomorphic encryption ( FHE ) adalah salah satunya. Misalnya dalam pemungutan suara online, pemilih dapat mengenkripsi hasil suara mereka sebelum menyerahkannya kepada lembaga perantara, yang akan menghitung hasil akhir dan mengumumkannya. Namun, dalam skema enkripsi tradisional, orang yang bertanggung jawab untuk menghitung, yaitu perantara, perlu mendekripsi semua data suara untuk menyelesaikan perhitungan, yang akan mengekspos hasil suara setiap orang.
Untuk mengatasi masalah tersebut, teknologi enkripsi homomorfik penuh dapat diperkenalkan. FHE memungkinkan perhitungan fungsi langsung pada ciphertext tanpa mendekripsi ciphertext, untuk mendapatkan hasil enkripsi dari keluaran fungsi tersebut, sehingga melindungi privasi. Dalam sistem FHE, konstruksi matematis fungsi f bersifat publik, sehingga proses pengolahan input ciphertext x yang menghasilkan hasil f(x) dapat dilakukan di cloud tanpa mengungkapkan privasi. Perlu dicatat bahwa x dan f(x) keduanya adalah ciphertext, yang perlu didekripsi dengan kunci.
FHE adalah skema enkripsi kompak, ukuran ciphertext dari hasil keluaran f(x) dan beban kerja dekripsi hanya tergantung pada plaintext asli yang sesuai dengan data input x, tidak bergantung pada proses komputasi spesifik. Ini berbeda dengan sistem enkripsi non-kompak, yang biasanya hanya menghubungkan x dengan sumber kode fungsi f, membiarkan penerima mendekripsi x dan memasukkan f untuk menyelesaikan perhitungan.
Dalam aplikasi praktis, model outsourcing FHE sering dianggap sebagai alternatif untuk lingkungan eksekusi aman seperti TEE. Keamanan FHE didasarkan pada algoritma kriptografi, tidak bergantung pada perangkat keras, sehingga tidak terpengaruh oleh serangan saluran samping pasif atau serangan pada server cloud. Ketika perlu untuk mengoutsourcing tugas 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 asli menjadi teks terenkripsi, biasanya bersifat publik dalam mode kunci publik.
Menghitung kunci: digunakan untuk melakukan operasi homomorfik pada ciphertext, dapat dipublikasikan.
FHE memiliki berbagai skenario dan mode aplikasi:
Untuk memastikan hasil perhitungan eksternal yang valid, dapat digunakan metode verifikasi redundan atau tanda tangan homomorfik sepenuhnya. Untuk mencegah dekripsi variabel tengah, akses pemegang kunci dekripsi ke ciphertext tengah dapat dibatasi, atau dapat menggunakan cara pembagian rahasia untuk mendistribusikan kunci dekripsi.
Enkripsi Homomorphic dibagi menjadi enkripsi homomorphic parsial (PHE), enkripsi homomorphic bertingkat (LHE), dan enkripsi homomorphic sepenuhnya (FHE). FHE adalah satu-satunya yang dapat menjamin bahwa konsumsi memori dan waktu eksekusi dari perhitungan homomorphic sebanding dengan tugas aslinya, tetapi perlu melakukan operasi bootstrap yang mahal secara berkala untuk mengontrol kebisingan.