การเข้ารหัส Homomorphic คืออะไร?

แนวคิดที่รู้จักกันในชื่อการเข้ารหัส homomorphic ซึ่ง ciphertext สามารถจัดการและทำงานได้โดยไม่ถูกถอดรหัสถูกนำเสนอครั้งแรกให้กับชุมชนวิทยาศาสตร์ในปี 1978 โดย Ronald Rivest, Leonard Adleman และ Michael Dertouzos ในฐานะ homomorphism ความเป็นส่วนตัว รูปแบบการเข้ารหัสโฮโมมอร์ฟิคแบบกึ่งความปลอดภัยได้รับการพัฒนาและนำเสนอโดย Shafi Goldwasser และ Silvio Micali ในปีพ. ศ. 2525 ในปี 2009 เครกเกตต์พิสูจน์ว่ารูปแบบการเข้ารหัสโฮโมมอร์ฟิคสมบูรณ์เป็นไปได้

Rivest, Aldeman และ Dertouzos ได้พัฒนาทฤษฎีของพวกเขาเกี่ยวกับความจริงที่ว่าระบบความปลอดภัยและการเข้ารหัสที่มีอยู่นั้นจำกัดความสามารถในการทำอะไรกับข้อมูลหลังจากที่มันถูกเข้ารหัสและกลายเป็นไซเฟอร์เท็กซ์ หากไม่มีการพัฒนาโซลูชัน homomorphic การส่งและรับข้อมูลจึงเป็นฟังก์ชั่นเดียวที่สามารถทำได้ด้วยการเข้ารหัสข้อมูล ข้อกังวลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือระดับของการคำนวณที่จำเป็นต่อการประมวลผลคำขอเข้ารหัสบนข้อมูลที่เข้ารหัสและว่ารูปแบบการเข้ารหัสในลักษณะนี้จะปลอดภัยเพียงพอสำหรับการใช้งานจริงหรือไม่

ด้วยการกำเนิดและการขยายตัวของคลาวด์คอมพิวติ้งอย่างต่อเนื่องการหาวิธีการเข้ารหัสโฮโมมอร์ฟิคที่มีศักยภาพเป็นสิ่งสำคัญ มิฉะนั้นความเสี่ยงสูงเกินกว่าที่จะมอบข้อมูลให้แก่ผู้ให้บริการคลาวด์คอมพิวติ้งเมื่อข้อมูลเหล่านั้นต้องปลอดภัย หากผู้ให้บริการมีการเข้าถึงข้อมูลในรูปแบบถอดรหัสของพวกเขาใด ๆ ข้อมูลสามารถกลายเป็นอันตรายได้ง่ายเกินไป ผู้ดีได้พิสูจน์แล้วว่ามันเป็นทฤษฎีที่ทำงานได้แม้ว่าระยะเวลาที่ใช้ในการคำนวณและความง่ายที่อาจเกิดขึ้นกับการเข้ารหัสอาจแตกเป็นกังวล

ระบบของ Gentry แสดงวิธีการสร้างรูปแบบการเข้ารหัสที่จะช่วยให้ข้อมูลถูกจัดเก็บอย่างปลอดภัยในสภาพแวดล้อมแบบคลาวด์ที่เจ้าของข้อมูลสามารถใช้พลังการคำนวณของผู้ให้บริการคลาวด์เพื่อทำหน้าที่กับข้อมูลที่เข้ารหัสอย่างต่อเนื่อง เขาทำสิ่งนี้ในกระบวนการสามขั้นตอน รูปแบบการเข้ารหัสถูกสร้างขึ้นที่ "bootstrappable" หรือประกอบด้วยรูปแบบการเข้ารหัส homomorphic ที่สามารถทำงานกับวงจรถอดรหัสของตัวเอง ถัดไปรูปแบบการเข้ารหัสพับลิกคีย์แบบเกือบจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้โปรยในอุดมคติ ในที่สุด schemata นั้นได้รับการแก้ไขให้ง่ายขึ้นทำให้พวกมันสามารถ bootstrappable ได้ในขณะที่ยังคงความลึกไว้

วิธีนี้สร้างรูปแบบการเข้ารหัส homomorphic อย่างสมบูรณ์ แต่ก็ยังคงใช้งานไม่ได้ การเข้ารหัสโฮโมมอร์ฟิคนั้นได้รับการพัฒนาให้มีความปลอดภัยต่อการโจมตีแบบข้อความธรรมดาที่ได้รับเลือก แต่การรักษาความปลอดภัยจากการโจมตีแบบไซเฟอร์เท็กซ์ที่เลือกยังคงเป็นปัญหาอยู่ นอกเหนือจากปัญหาด้านความปลอดภัยแล้วโครงร่าง homomorphic มีขนาดใหญ่และซับซ้อนซึ่งปัจจัยด้านเวลาได้ จำกัด การใช้งานแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ ระบบการเข้ารหัสแบบโฮโมมอร์ฟิคค่อนข้างได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขปัจจัยเวลาอย่างน้อยที่สุดโดยใช้เพียงส่วนที่มีประสิทธิภาพที่สุดของรูปแบบการเข้ารหัสแบบโฮโมมอร์ฟิคอย่างสมบูรณ์