Τι είναι η ομομορφική κρυπτογράφηση;

Η έννοια που είναι γνωστή ως ομομορφική κρυπτογράφηση, στην οποία το κρυπτογράφημα μπορεί να χειριστεί και να συνεργαστεί χωρίς να αποκρυπτογραφηθεί, παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στην επιστημονική κοινότητα το 1978 από τους Ronald Rivest, Leonard Adleman και Michael Dertouzos ως ομομορφισμός ιδιωτικότητας.Ένα σημασιολογικά ασφαλές σχήμα ομομορφικής κρυπτογράφησης αναπτύχθηκε και προτάθηκε από τους Shafi Goldwasser και Silvio Micali το 1982. Το 2009, ο Craig Gentry απέδειξε ότι είναι δυνατό ένα εντελώς ομομορφικό σύστημα κρυπτογράφησης.και τα συστήματα κρυπτογράφησης περιορίζουν σοβαρά την ικανότητα να κάνουν οτιδήποτε με τα δεδομένα μετά την κρυπτογράφηση και μετατρέπονται σε κρυπτογράφημα.Χωρίς την ανάπτυξη μιας ομομορφικής λύσης, η αποστολή και η λήψη δεδομένων είναι ουσιαστικά η μόνη λειτουργία που μπορεί να επιτευχθεί με κρυπτογραφημένα δεδομένα.Οι μεγαλύτερες ανησυχίες ήταν το επίπεδο υπολογιστών που είναι απαραίτητο για την επεξεργασία του κρυπτογραφημένου αιτήματος στα κρυπτογραφημένα δεδομένα και εάν ένα σχήμα κρυπτογράφησης αυτής της φύσης θα μπορούσε να είναι αρκετά ασφαλές για πρακτική χρήση.Με μια βιώσιμη μέθοδο ομομορφικής κρυπτογράφησης είναι κρίσιμη.Διαφορετικά, ο κίνδυνος είναι πολύ υψηλός για να αναθέσουμε δεδομένα σε έναν πάροχο cloud-computing όταν τα δεδομένα αυτά πρέπει να παραμείνουν ασφαλή.Εάν ο πάροχος έχει πρόσβαση με οποιονδήποτε τρόπο στα δεδομένα της αποκρυπτογραφημένης μορφής τους, τα δεδομένα μπορούν εύκολα να συμβιβαστούν.Η Gentry έχει αποδείξει ότι είναι μια βιώσιμη θεωρία, αν και ο χρόνος που λαμβάνουν οι υπολογισμοί και η πιθανή ευκολία με την οποία μπορεί να σπάσει η κρυπτογράφηση είναι ανησυχίες.

Το σύστημα Gentrys περιγράφει τον τρόπο δημιουργίας ενός συστήματος κρυπτογράφησης που θα επιτρέψει σε δεδομένα να είναι δεδομένα να είναι δεδομέναΑσφαλώς αποθηκευμένο σε περιβάλλον σύννεφο όπου ο ιδιοκτήτης των δεδομένων μπορεί να χρησιμοποιήσει την υπολογιστική ισχύ του παροχέα σύννεφων για να εκτελεί λειτουργίες στα επίμονα κρυπτογραφημένα δεδομένα.Το κάνει αυτό σε μια διαδικασία τριών σταδίων.Κατασκευάζεται ένα σχήμα κρυπτογράφησης που είναι bootstrappable ή αποτελείται από ένα κάπως ομομορφικό σχήμα κρυπτογράφησης που μπορεί να λειτουργήσει με το δικό του κύκλωμα αποκρυπτογράφησης.Στη συνέχεια, ένα σχεδόν bootstrappable σύστημα κρυπτογράφησης δημόσιου κλειδιού είναι χτισμένο χρησιμοποιώντας ιδανικά πλέγματα.Τέλος, τα σχήματα τροποποιούνται ώστε να είναι πιο απλοϊκά, επιτρέποντάς τους να είναι bootstrappable διατηρώντας παράλληλα το βάθος τους.

Αυτή η μέθοδος δημιουργεί ένα εντελώς ομομορφικό σχήμα κρυπτογράφησης, αλλά παραμένει σχετικά ανέφικτο.Η ομομορφική κρυπτογράφηση έχει εξελιχθεί ώστε να είναι κυρίως εξασφαλισμένη σε επιλεγμένες επιθέσεις απλού κειμένου, αλλά η εξασφάλιση των επιλεγμένων επιθέσεων κρυπτογράφησης παραμένει πρόβλημα.Εκτός από το ζήτημα της ασφάλειας, τα πλήρως ομομορφικά σχήματα είναι τόσο μεγάλα και πολύπλοκα ώστε ο παράγοντας του χρόνου να αποκλείει τη χρήση τους στις περισσότερες εφαρμογές.Έχουν αναπτυχθεί κάπως ομομορφικά συστήματα κρυπτογράφησης για την αντιμετώπιση τουλάχιστον του παράγοντα χρόνου, χρησιμοποιώντας μόνο τα πιο αποτελεσματικά τμήματα ενός εντελώς ομομορφικού σχήματος κρυπτογράφησης.