encriptação totalmente homomórfica: a ferramenta de proteção de privacidade na era da IA
Recentemente, o mercado está em baixa, o que nos proporcionou mais tempo para nos concentrar no desenvolvimento de algumas tecnologias emergentes. Embora o mercado de encriptação de 2024 não seja tão grandioso como nos anos anteriores, ainda existem algumas novas tecnologias que estão gradualmente se tornando maduras. Hoje, vamos explorar em profundidade uma das tecnologias mais intrigantes: encriptação totalmente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, abreviada como FHE).
Para entender o conceito complexo de FHE, precisamos primeiro esclarecer o significado de "encriptação" e "homomórfica", e por que devemos enfatizar a palavra "total".
encriptação de conceitos básicos
A forma de encriptação mais básica é bem conhecida por todos. Por exemplo, se a Alice quiser enviar uma mensagem secreta ao Bob, "1314 520", mas tiver que passar pela terceira parte C para fazê-lo. Para garantir a segurança da informação, a Alice pode usar um método simples de encriptação: multiplicar cada número por 2. Assim, a informação torna-se "2628 1040". Quando o Bob recebe a mensagem, ele só precisa dividir cada número por 2 para restaurar a informação original "1314 520".
Este método de encriptação simétrica permite que Alice e Bob transmitam informações enquanto contratam C, sem que C conheça o conteúdo específico. Esta abordagem básica de encriptação é aplicada em muitas comunicações secretas.
Criptografia homomórfica
Agora, vamos olhar para uma situação mais complexa. Suponha que Alice tenha apenas 7 anos e só saiba fazer as operações mais simples de multiplicar por 2 e dividir por 2. A conta de eletricidade da casa de Alice é de 400 yuan por mês, com um atraso de 12 meses, mas ela não consegue calcular 400 multiplicado por 12.
Alice não quer que os outros saibam o valor exato da conta de eletricidade e o número de meses em dívida, pois estas são informações sensíveis. Assim, ela pensou em uma maneira: primeiro, multiplicar 400 e 12 por 2 para fazer uma encriptação simples, e depois pedir a C para calcular o resultado de 800 multiplicado por 24.
C rapidamente calculou 19200 e contou a Alice. Alice então dividiu esse resultado por 2 e depois por 2, obtendo assim o valor real da conta de eletricidade, que é 4800 euros.
Este é um exemplo simples de encriptação homomórfica multiplicativa. 800 multiplicado por 24 é, na verdade, um mapeamento de 400 multiplicado por 12, mantendo a forma antes e depois da encriptação, por isso é chamado de "homomórfico". Este método permite que a Alice delegue cálculos a terceiros não confiáveis sem revelar dados sensíveis.
encriptação totalmente homomórfica da necessidade
No entanto, os problemas do mundo real são frequentemente mais complexos do que isso. Se C, através de tentativas e erros, conseguir deduzir que Alice estava originalmente a calcular 400 e 12, será necessária uma tecnologia de "encriptação totalmente homomórfica" mais avançada para resolver isso.
A encriptação totalmente homomórfica permite realizar operações de adição e multiplicação em dados encriptados um número arbitrário de vezes, e não se limita a operações específicas ou a um número finito. Dessa forma, mesmo diante de operações polinomiais complexas, a segurança dos dados é garantida, praticamente eliminando a possibilidade de um terceiro bisbilhotar dados privados.
A tecnologia de encriptação totalmente homomórfica só alcançou avanços significativos em 2009, sendo vista como o "Santo Graal" no campo da criptografia.
encriptação totalmente homomórfica de aplicações futuras
A tecnologia de FHE tem um vasto potencial de aplicação no campo da inteligência artificial. É bem sabido que sistemas de IA poderosos necessitam de uma enorme quantidade de dados para treinamento, mas esses dados muitas vezes envolvem questões de privacidade. A tecnologia de FHE pode resolver bem essa contradição:
Os usuários podem encriptar dados sensíveis usando o método FHE.
Fornecer os dados encriptados à IA para cálculo.
A IA retorna uma sequência de encriptação.
O utilizador decripta localmente o resultado, obtendo a informação necessária.
Dessa forma, o sistema de IA pode fornecer serviços aos usuários sem acessar os dados sensíveis originais, realizando verdadeiramente uma vitória dupla entre a utilização de dados e a proteção da privacidade.
A tecnologia FHE também pode ser aplicada em áreas como o reconhecimento facial. Por exemplo, ao realizar a verificação de identidade, é necessário garantir a precisão, ao mesmo tempo que se protege as informações das características faciais do usuário contra vazamentos.
Desafios e Desenvolvimento da encriptação totalmente homomórfica
Apesar do grande potencial da tecnologia FHE, a sua aplicação prática ainda enfrenta desafios. O principal problema é que a FHE requer grandes recursos computacionais, sendo o processo de encriptação, desencriptação ou cálculo muito demorado e trabalhoso.
Para resolver este problema, alguns projetos estão a explorar a criação de redes de cálculo FHE especializadas. Estas redes geralmente utilizam mecanismos de incentivo semelhantes à mineração de criptomoedas, encorajando os participantes a fornecer poder de cálculo.
Com o constante avanço da tecnologia, a encriptação totalmente homomórfica (FHE) tem potencial para se tornar uma ferramenta importante na proteção da privacidade pessoal na era da IA. Desde a segurança nacional até a vida diária das pessoas, a tecnologia FHE pode desempenhar um papel importante, tornando-se a última linha de defesa na proteção da privacidade na era digital.
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ZkSnarker
· 07-19 18:44
bem, tecnicamente ela é apenas zk sem as provas... mas quem está contando pontos *sips tea*
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WhaleWatcher
· 07-19 18:27
É mais uma nova tendência de especulação? Apenas empilhando alguns termos pomposos.
encriptação totalmente homomórfica: o santo graal da Criptografia para a proteção da privacidade na era da IA
encriptação totalmente homomórfica: a ferramenta de proteção de privacidade na era da IA
Recentemente, o mercado está em baixa, o que nos proporcionou mais tempo para nos concentrar no desenvolvimento de algumas tecnologias emergentes. Embora o mercado de encriptação de 2024 não seja tão grandioso como nos anos anteriores, ainda existem algumas novas tecnologias que estão gradualmente se tornando maduras. Hoje, vamos explorar em profundidade uma das tecnologias mais intrigantes: encriptação totalmente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, abreviada como FHE).
Para entender o conceito complexo de FHE, precisamos primeiro esclarecer o significado de "encriptação" e "homomórfica", e por que devemos enfatizar a palavra "total".
encriptação de conceitos básicos
A forma de encriptação mais básica é bem conhecida por todos. Por exemplo, se a Alice quiser enviar uma mensagem secreta ao Bob, "1314 520", mas tiver que passar pela terceira parte C para fazê-lo. Para garantir a segurança da informação, a Alice pode usar um método simples de encriptação: multiplicar cada número por 2. Assim, a informação torna-se "2628 1040". Quando o Bob recebe a mensagem, ele só precisa dividir cada número por 2 para restaurar a informação original "1314 520".
Este método de encriptação simétrica permite que Alice e Bob transmitam informações enquanto contratam C, sem que C conheça o conteúdo específico. Esta abordagem básica de encriptação é aplicada em muitas comunicações secretas.
Criptografia homomórfica
Agora, vamos olhar para uma situação mais complexa. Suponha que Alice tenha apenas 7 anos e só saiba fazer as operações mais simples de multiplicar por 2 e dividir por 2. A conta de eletricidade da casa de Alice é de 400 yuan por mês, com um atraso de 12 meses, mas ela não consegue calcular 400 multiplicado por 12.
Alice não quer que os outros saibam o valor exato da conta de eletricidade e o número de meses em dívida, pois estas são informações sensíveis. Assim, ela pensou em uma maneira: primeiro, multiplicar 400 e 12 por 2 para fazer uma encriptação simples, e depois pedir a C para calcular o resultado de 800 multiplicado por 24.
C rapidamente calculou 19200 e contou a Alice. Alice então dividiu esse resultado por 2 e depois por 2, obtendo assim o valor real da conta de eletricidade, que é 4800 euros.
Este é um exemplo simples de encriptação homomórfica multiplicativa. 800 multiplicado por 24 é, na verdade, um mapeamento de 400 multiplicado por 12, mantendo a forma antes e depois da encriptação, por isso é chamado de "homomórfico". Este método permite que a Alice delegue cálculos a terceiros não confiáveis sem revelar dados sensíveis.
encriptação totalmente homomórfica da necessidade
No entanto, os problemas do mundo real são frequentemente mais complexos do que isso. Se C, através de tentativas e erros, conseguir deduzir que Alice estava originalmente a calcular 400 e 12, será necessária uma tecnologia de "encriptação totalmente homomórfica" mais avançada para resolver isso.
A encriptação totalmente homomórfica permite realizar operações de adição e multiplicação em dados encriptados um número arbitrário de vezes, e não se limita a operações específicas ou a um número finito. Dessa forma, mesmo diante de operações polinomiais complexas, a segurança dos dados é garantida, praticamente eliminando a possibilidade de um terceiro bisbilhotar dados privados.
A tecnologia de encriptação totalmente homomórfica só alcançou avanços significativos em 2009, sendo vista como o "Santo Graal" no campo da criptografia.
encriptação totalmente homomórfica de aplicações futuras
A tecnologia de FHE tem um vasto potencial de aplicação no campo da inteligência artificial. É bem sabido que sistemas de IA poderosos necessitam de uma enorme quantidade de dados para treinamento, mas esses dados muitas vezes envolvem questões de privacidade. A tecnologia de FHE pode resolver bem essa contradição:
Dessa forma, o sistema de IA pode fornecer serviços aos usuários sem acessar os dados sensíveis originais, realizando verdadeiramente uma vitória dupla entre a utilização de dados e a proteção da privacidade.
A tecnologia FHE também pode ser aplicada em áreas como o reconhecimento facial. Por exemplo, ao realizar a verificação de identidade, é necessário garantir a precisão, ao mesmo tempo que se protege as informações das características faciais do usuário contra vazamentos.
Desafios e Desenvolvimento da encriptação totalmente homomórfica
Apesar do grande potencial da tecnologia FHE, a sua aplicação prática ainda enfrenta desafios. O principal problema é que a FHE requer grandes recursos computacionais, sendo o processo de encriptação, desencriptação ou cálculo muito demorado e trabalhoso.
Para resolver este problema, alguns projetos estão a explorar a criação de redes de cálculo FHE especializadas. Estas redes geralmente utilizam mecanismos de incentivo semelhantes à mineração de criptomoedas, encorajando os participantes a fornecer poder de cálculo.
Com o constante avanço da tecnologia, a encriptação totalmente homomórfica (FHE) tem potencial para se tornar uma ferramenta importante na proteção da privacidade pessoal na era da IA. Desde a segurança nacional até a vida diária das pessoas, a tecnologia FHE pode desempenhar um papel importante, tornando-se a última linha de defesa na proteção da privacidade na era digital.