encriptación completamente homomórfica FHE: equilibrio perfecto entre privacidad y cálculo
Recientemente, el mercado ha sido tranquilo, lo que nos ha dado más tiempo para centrarnos en el desarrollo de algunas tecnologías emergentes. Aunque el mercado de encriptación de 2024 no es tan espectacular como en años anteriores, todavía hay algunas nuevas tecnologías que están madurando gradualmente, entre las cuales se encuentra el tema que discutiremos hoy: encriptación completamente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, abreviado FHE).
Para entender este concepto complejo de FHE, primero necesitamos comprender el significado de "encriptación" y "homomórfico", así como por qué necesitamos "encriptación completamente homomórfica".
Conceptos básicos de encriptación
La forma más simple de encriptación es algo que todos conocemos. Por ejemplo, Alice quiere enviar a Bob un mensaje secreto "1314 520". Para garantizar la seguridad del mensaje, Alice puede multiplicar cada número por 2 para encriptarlo, convirtiéndolo en "2628 1040". Cuando Bob recibe el mensaje, solo necesita dividir cada número por 2 para poder descifrar el mensaje original. Este método simple de encriptación simétrica permite que ambas partes transmitan información de forma segura sin confiar en un tercero.
Cifrado homomórfico de nivel avanzado
El cifrado homomórfico avanza un paso más, permitiendo realizar cálculos sobre datos encriptados sin necesidad de descifrarlos primero. Imagina que, si Alice solo sabe hacer las operaciones básicas de multiplicación y división, pero necesita calcular un problema complejo, como la suma total de su factura de electricidad de 12 meses (400 yuanes al mes).
Alice puede multiplicar 400 y 12 por 2 para encriptación, convirtiéndolos en 800 y 24, luego pide a un tercero que calcule 800×24. Después de que el tercero obtiene el resultado 19200, Alice lo divide por 4 y obtiene la suma total correcta de la factura de electricidad de 4800 yuanes. En este proceso, el tercero no puede saber el costo real de la electricidad de Alice ni la cantidad de meses de deuda, pero ayuda a completar el cálculo.
La necesidad de la encriptación completamente homomórfica
Sin embargo, el cifrado homomórfico simple puede ser vulnerado. Si un tercero es lo suficientemente inteligente, podría deducir los datos originales mediante fuerza bruta. Por eso necesitamos la "encriptación completamente homomórfica".
La encriptación completamente homomórfica permite realizar operaciones de suma y multiplicación en datos encriptados un número arbitrario de veces, garantizando al mismo tiempo que el resultado descifrado sea correcto. Esta tecnología puede manejar cálculos polinómicos complejos, siendo capaz de expresar casi la mayoría de los problemas matemáticos del mundo, y no solo operaciones aritméticas simples.
La encriptación completamente homomórfica no logró avances significativos hasta 2009, esta tecnología ha sido durante mucho tiempo uno de los santos griales en el ámbito de la criptografía.
Escenarios de aplicación de FHE
La tecnología FHE tiene aplicaciones potenciales en muchos campos, siendo la inteligencia artificial (IA) una dirección especialmente atractiva.
En el campo de la IA, los datos son clave, pero al mismo tiempo la privacidad de los datos también es crucial. El cifrado completamente homomórfico puede permitir que la IA realice cálculos y aprendizajes sin tocar los datos originales. Específicamente:
Los propietarios de datos pueden encriptar datos sensibles con FHE.
Proporcionar los datos encriptados a la IA para su procesamiento
AI devuelve el resultado encriptado
El propietario de los datos descifra los resultados localmente
Este enfoque protege la privacidad de los datos y aprovecha al máximo la capacidad de cálculo de la IA, logrando el objetivo de "quiero y quiero".
Desafíos de la FHE en la realidad
A pesar de que el FHE tiene un gran potencial, todavía enfrenta desafíos en aplicaciones prácticas, principalmente por el enorme costo computacional. Para abordar este problema, algunos proyectos están desarrollando hardware y arquitecturas de red especializadas para soportar cálculos de FHE.
Conclusión
Con la proliferación de la tecnología AI, los problemas de privacidad de datos se vuelven cada vez más importantes. Desde el reconocimiento facial en teléfonos móviles personales hasta la seguridad de la información a nivel nacional, la tecnología de Cifrado homomórfico (FHE) puede desempeñar un papel importante. Si el FHE puede madurar realmente, se convertirá en la última línea de defensa para proteger la privacidad en la era de la AI, brindándonos la protección necesaria de la privacidad mientras disfrutamos de las comodidades de la tecnología.
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ForkPrince
· hace4h
¿Otra vez criptografía de marketing?
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SnapshotBot
· hace9h
Ya se volvió a calentar la comida fría.
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DegenWhisperer
· hace10h
Esta tecnología es demasiado complicada.
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ProbablyNothing
· hace10h
¡Increíble! Para calcular un Texto sin formato, todavía hay que hacerlo tan complicado.
Tecnología FHE: Herramienta de protección de la privacidad de datos en la era de la IA
encriptación completamente homomórfica FHE: equilibrio perfecto entre privacidad y cálculo
Recientemente, el mercado ha sido tranquilo, lo que nos ha dado más tiempo para centrarnos en el desarrollo de algunas tecnologías emergentes. Aunque el mercado de encriptación de 2024 no es tan espectacular como en años anteriores, todavía hay algunas nuevas tecnologías que están madurando gradualmente, entre las cuales se encuentra el tema que discutiremos hoy: encriptación completamente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, abreviado FHE).
Para entender este concepto complejo de FHE, primero necesitamos comprender el significado de "encriptación" y "homomórfico", así como por qué necesitamos "encriptación completamente homomórfica".
Conceptos básicos de encriptación
La forma más simple de encriptación es algo que todos conocemos. Por ejemplo, Alice quiere enviar a Bob un mensaje secreto "1314 520". Para garantizar la seguridad del mensaje, Alice puede multiplicar cada número por 2 para encriptarlo, convirtiéndolo en "2628 1040". Cuando Bob recibe el mensaje, solo necesita dividir cada número por 2 para poder descifrar el mensaje original. Este método simple de encriptación simétrica permite que ambas partes transmitan información de forma segura sin confiar en un tercero.
Cifrado homomórfico de nivel avanzado
El cifrado homomórfico avanza un paso más, permitiendo realizar cálculos sobre datos encriptados sin necesidad de descifrarlos primero. Imagina que, si Alice solo sabe hacer las operaciones básicas de multiplicación y división, pero necesita calcular un problema complejo, como la suma total de su factura de electricidad de 12 meses (400 yuanes al mes).
Alice puede multiplicar 400 y 12 por 2 para encriptación, convirtiéndolos en 800 y 24, luego pide a un tercero que calcule 800×24. Después de que el tercero obtiene el resultado 19200, Alice lo divide por 4 y obtiene la suma total correcta de la factura de electricidad de 4800 yuanes. En este proceso, el tercero no puede saber el costo real de la electricidad de Alice ni la cantidad de meses de deuda, pero ayuda a completar el cálculo.
La necesidad de la encriptación completamente homomórfica
Sin embargo, el cifrado homomórfico simple puede ser vulnerado. Si un tercero es lo suficientemente inteligente, podría deducir los datos originales mediante fuerza bruta. Por eso necesitamos la "encriptación completamente homomórfica".
La encriptación completamente homomórfica permite realizar operaciones de suma y multiplicación en datos encriptados un número arbitrario de veces, garantizando al mismo tiempo que el resultado descifrado sea correcto. Esta tecnología puede manejar cálculos polinómicos complejos, siendo capaz de expresar casi la mayoría de los problemas matemáticos del mundo, y no solo operaciones aritméticas simples.
La encriptación completamente homomórfica no logró avances significativos hasta 2009, esta tecnología ha sido durante mucho tiempo uno de los santos griales en el ámbito de la criptografía.
Escenarios de aplicación de FHE
La tecnología FHE tiene aplicaciones potenciales en muchos campos, siendo la inteligencia artificial (IA) una dirección especialmente atractiva.
En el campo de la IA, los datos son clave, pero al mismo tiempo la privacidad de los datos también es crucial. El cifrado completamente homomórfico puede permitir que la IA realice cálculos y aprendizajes sin tocar los datos originales. Específicamente:
Este enfoque protege la privacidad de los datos y aprovecha al máximo la capacidad de cálculo de la IA, logrando el objetivo de "quiero y quiero".
Desafíos de la FHE en la realidad
A pesar de que el FHE tiene un gran potencial, todavía enfrenta desafíos en aplicaciones prácticas, principalmente por el enorme costo computacional. Para abordar este problema, algunos proyectos están desarrollando hardware y arquitecturas de red especializadas para soportar cálculos de FHE.
Conclusión
Con la proliferación de la tecnología AI, los problemas de privacidad de datos se vuelven cada vez más importantes. Desde el reconocimiento facial en teléfonos móviles personales hasta la seguridad de la información a nivel nacional, la tecnología de Cifrado homomórfico (FHE) puede desempeñar un papel importante. Si el FHE puede madurar realmente, se convertirá en la última línea de defensa para proteger la privacidad en la era de la AI, brindándonos la protección necesaria de la privacidad mientras disfrutamos de las comodidades de la tecnología.