Mã hóa đồng cấu hoàn toàn: Công cụ bảo vệ quyền riêng tư trong thời đại AI
Gần đây, thị trường có dấu hiệu ảm đạm, mang đến cho chúng ta thêm thời gian để chú ý đến sự phát triển của một số công nghệ mới nổi. Mặc dù thị trường mã hóa năm 2024 không rực rỡ như các năm trước, vẫn có một số công nghệ mới đang dần trưởng thành. Hôm nay, chúng ta sẽ đi sâu vào một trong những công nghệ thú vị: mã hóa đồng cấu hoàn toàn (Fully Homomorphic Encryption, viết tắt là FHE).
Để hiểu khái niệm phức tạp FHE này, chúng ta cần làm rõ ý nghĩa của "mã hóa" và "đồng tính", cũng như lý do tại sao lại nhấn mạnh vào chữ "toàn".
Mã hóa các khái niệm cơ bản
Cách mã hóa cơ bản nhất mà mọi người đều quen thuộc. Ví dụ, Alice muốn gửi một thông điệp bí mật cho Bob là "1314 520", nhưng phải chuyển qua bên thứ ba C. Để đảm bảo an toàn cho thông tin, Alice có thể sử dụng một phương pháp mã hóa đơn giản: nhân mỗi số với 2. Như vậy, thông tin sẽ trở thành "2628 1040". Khi Bob nhận được tin nhắn, chỉ cần chia mỗi số cho 2, anh ta có thể khôi phục thông tin gốc "1314 520".
Phương pháp mã hóa đối xứng này cho phép Alice và Bob truyền thông tin qua C mà không để C biết nội dung cụ thể. Ý tưởng mã hóa cơ bản này được áp dụng trong nhiều giao tiếp bảo mật.
Mã hóa đồng cấu
Bây giờ, hãy cùng xem một tình huống phức tạp hơn. Giả sử Alice chỉ mới 7 tuổi, cô bé chỉ biết thực hiện các phép toán đơn giản như nhân 2 và chia 2. Hóa đơn điện hàng tháng của gia đình Alice là 400 nhân dân tệ, nợ 12 tháng, nhưng cô bé không thể tính 400 nhân 12.
Alice không muốn người khác biết cụ thể số tiền điện và số tháng nợ, vì những thông tin này là nhạy cảm. Vì vậy, cô ấy đã nghĩ ra một cách: trước tiên nhân 400 và 12 với 2 để thực hiện mã hóa đơn giản, sau đó nhờ C tính kết quả của 800 nhân 24.
C rất nhanh tính ra 19200 và thông báo cho Alice. Alice sau đó chia kết quả này cho 2 rồi chia cho 2 nữa, và đã nhận được số tiền điện thực tế cần phải trả là 4800元.
Đây là một ví dụ đơn giản về mã hóa đồng cấu. 800 nhân 24 thực tế là sự ánh xạ của 400 nhân 12, hình thái trước và sau khi mã hóa giữ nguyên, vì vậy nó được gọi là "đồng cấu". Phương pháp này cho phép Alice ủy thác cho bên thứ ba không tin cậy thực hiện tính toán mà không làm lộ dữ liệu nhạy cảm.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn cần thiết
Tuy nhiên, vấn đề trong thế giới thực thường phức tạp hơn thế. Nếu C có thể suy ra thông qua thử nghiệm nhiều lần rằng Alice thực sự muốn tính toán 400 và 12. Lúc này, cần có công nghệ "mã hóa đồng cấu hoàn toàn" cao cấp hơn để giải quyết.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn cho phép thực hiện các phép toán cộng và nhân tùy ý trên dữ liệu được mã hóa, không chỉ giới hạn ở các phép toán cụ thể hoặc số lần có hạn. Như vậy, ngay cả khi đối mặt với các phép toán đa thức phức tạp, cũng có thể đảm bảo tính an toàn của dữ liệu, gần như xóa bỏ khả năng bên thứ ba xâm phạm dữ liệu riêng tư.
Công nghệ mã hóa đồng cấu hoàn toàn chỉ đạt được những bước tiến đột phá vào năm 2009, được coi là "Chén thánh" trong lĩnh vực mật mã.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn và triển vọng ứng dụng của nó
Công nghệ FHE có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo. Như đã biết, các hệ thống AI mạnh mẽ cần được đào tạo bằng một lượng dữ liệu khổng lồ, nhưng những dữ liệu này thường liên quan đến các vấn đề về quyền riêng tư. Công nghệ FHE có thể giải quyết tốt mâu thuẫn này:
Người dùng có thể mã hóa dữ liệu nhạy cảm theo cách FHE.
Cung cấp dữ liệu đã mã hóa cho AI để thực hiện tính toán.
AI trả về một chuỗi kết quả mã hóa.
Người dùng giải mã kết quả tại địa phương, nhận được thông tin cần thiết.
Như vậy, hệ thống AI có thể cung cấp dịch vụ cho người dùng mà không tiếp xúc với dữ liệu nhạy cảm gốc, thực sự đạt được sự cân bằng giữa việc sử dụng dữ liệu và bảo vệ quyền riêng tư.
Công nghệ FHE cũng có thể được áp dụng trong các lĩnh vực như nhận diện khuôn mặt. Ví dụ, trong quá trình xác minh danh tính, vừa phải đảm bảo độ chính xác, vừa phải bảo vệ thông tin đặc điểm khuôn mặt của người dùng không bị rò rỉ.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn các thách thức và phát triển
Mặc dù công nghệ FHE có triển vọng rộng lớn, nhưng việc ứng dụng thực tế vẫn gặp phải thách thức. Vấn đề chính là FHE cần một lượng lớn tài nguyên tính toán, bất kể là quá trình mã hóa, giải mã hay tính toán đều tốn thời gian và công sức.
Để giải quyết vấn đề này, một số dự án đang khám phá việc thiết lập các mạng tính toán FHE chuyên dụng. Những mạng này thường áp dụng cơ chế khuyến khích tương tự như khai thác tiền mã hóa, khuyến khích người tham gia cung cấp sức mạnh tính toán.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, FHE có khả năng trở thành công cụ quan trọng trong việc bảo vệ quyền riêng tư cá nhân trong thời đại AI trong tương lai. Từ an ninh quốc gia đến cuộc sống hàng ngày của cá nhân, công nghệ FHE có thể đóng vai trò quan trọng, trở thành lớp bảo vệ cuối cùng cho quyền riêng tư trong thời đại số.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
14 thích
Phần thưởng
14
3
Chia sẻ
Bình luận
0/400
ZkSnarker
· 07-19 18:44
thực ra thì cô ấy chỉ là zk mà không có bằng chứng... nhưng ai đang theo dõi điểm số *uống trà*
Xem bản gốcTrả lời0
WhaleWatcher
· 07-19 18:27
Lại là một khái niệm mới để thổi phồng? Chỉ là chồng chất vài thuật ngữ cao siêu mà thôi.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn: Chén thánh của Mật mã học trong thời đại AI
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn: Công cụ bảo vệ quyền riêng tư trong thời đại AI
Gần đây, thị trường có dấu hiệu ảm đạm, mang đến cho chúng ta thêm thời gian để chú ý đến sự phát triển của một số công nghệ mới nổi. Mặc dù thị trường mã hóa năm 2024 không rực rỡ như các năm trước, vẫn có một số công nghệ mới đang dần trưởng thành. Hôm nay, chúng ta sẽ đi sâu vào một trong những công nghệ thú vị: mã hóa đồng cấu hoàn toàn (Fully Homomorphic Encryption, viết tắt là FHE).
Để hiểu khái niệm phức tạp FHE này, chúng ta cần làm rõ ý nghĩa của "mã hóa" và "đồng tính", cũng như lý do tại sao lại nhấn mạnh vào chữ "toàn".
Mã hóa các khái niệm cơ bản
Cách mã hóa cơ bản nhất mà mọi người đều quen thuộc. Ví dụ, Alice muốn gửi một thông điệp bí mật cho Bob là "1314 520", nhưng phải chuyển qua bên thứ ba C. Để đảm bảo an toàn cho thông tin, Alice có thể sử dụng một phương pháp mã hóa đơn giản: nhân mỗi số với 2. Như vậy, thông tin sẽ trở thành "2628 1040". Khi Bob nhận được tin nhắn, chỉ cần chia mỗi số cho 2, anh ta có thể khôi phục thông tin gốc "1314 520".
Phương pháp mã hóa đối xứng này cho phép Alice và Bob truyền thông tin qua C mà không để C biết nội dung cụ thể. Ý tưởng mã hóa cơ bản này được áp dụng trong nhiều giao tiếp bảo mật.
Mã hóa đồng cấu
Bây giờ, hãy cùng xem một tình huống phức tạp hơn. Giả sử Alice chỉ mới 7 tuổi, cô bé chỉ biết thực hiện các phép toán đơn giản như nhân 2 và chia 2. Hóa đơn điện hàng tháng của gia đình Alice là 400 nhân dân tệ, nợ 12 tháng, nhưng cô bé không thể tính 400 nhân 12.
Alice không muốn người khác biết cụ thể số tiền điện và số tháng nợ, vì những thông tin này là nhạy cảm. Vì vậy, cô ấy đã nghĩ ra một cách: trước tiên nhân 400 và 12 với 2 để thực hiện mã hóa đơn giản, sau đó nhờ C tính kết quả của 800 nhân 24.
C rất nhanh tính ra 19200 và thông báo cho Alice. Alice sau đó chia kết quả này cho 2 rồi chia cho 2 nữa, và đã nhận được số tiền điện thực tế cần phải trả là 4800元.
Đây là một ví dụ đơn giản về mã hóa đồng cấu. 800 nhân 24 thực tế là sự ánh xạ của 400 nhân 12, hình thái trước và sau khi mã hóa giữ nguyên, vì vậy nó được gọi là "đồng cấu". Phương pháp này cho phép Alice ủy thác cho bên thứ ba không tin cậy thực hiện tính toán mà không làm lộ dữ liệu nhạy cảm.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn cần thiết
Tuy nhiên, vấn đề trong thế giới thực thường phức tạp hơn thế. Nếu C có thể suy ra thông qua thử nghiệm nhiều lần rằng Alice thực sự muốn tính toán 400 và 12. Lúc này, cần có công nghệ "mã hóa đồng cấu hoàn toàn" cao cấp hơn để giải quyết.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn cho phép thực hiện các phép toán cộng và nhân tùy ý trên dữ liệu được mã hóa, không chỉ giới hạn ở các phép toán cụ thể hoặc số lần có hạn. Như vậy, ngay cả khi đối mặt với các phép toán đa thức phức tạp, cũng có thể đảm bảo tính an toàn của dữ liệu, gần như xóa bỏ khả năng bên thứ ba xâm phạm dữ liệu riêng tư.
Công nghệ mã hóa đồng cấu hoàn toàn chỉ đạt được những bước tiến đột phá vào năm 2009, được coi là "Chén thánh" trong lĩnh vực mật mã.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn và triển vọng ứng dụng của nó
Công nghệ FHE có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo. Như đã biết, các hệ thống AI mạnh mẽ cần được đào tạo bằng một lượng dữ liệu khổng lồ, nhưng những dữ liệu này thường liên quan đến các vấn đề về quyền riêng tư. Công nghệ FHE có thể giải quyết tốt mâu thuẫn này:
Như vậy, hệ thống AI có thể cung cấp dịch vụ cho người dùng mà không tiếp xúc với dữ liệu nhạy cảm gốc, thực sự đạt được sự cân bằng giữa việc sử dụng dữ liệu và bảo vệ quyền riêng tư.
Công nghệ FHE cũng có thể được áp dụng trong các lĩnh vực như nhận diện khuôn mặt. Ví dụ, trong quá trình xác minh danh tính, vừa phải đảm bảo độ chính xác, vừa phải bảo vệ thông tin đặc điểm khuôn mặt của người dùng không bị rò rỉ.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn các thách thức và phát triển
Mặc dù công nghệ FHE có triển vọng rộng lớn, nhưng việc ứng dụng thực tế vẫn gặp phải thách thức. Vấn đề chính là FHE cần một lượng lớn tài nguyên tính toán, bất kể là quá trình mã hóa, giải mã hay tính toán đều tốn thời gian và công sức.
Để giải quyết vấn đề này, một số dự án đang khám phá việc thiết lập các mạng tính toán FHE chuyên dụng. Những mạng này thường áp dụng cơ chế khuyến khích tương tự như khai thác tiền mã hóa, khuyến khích người tham gia cung cấp sức mạnh tính toán.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, FHE có khả năng trở thành công cụ quan trọng trong việc bảo vệ quyền riêng tư cá nhân trong thời đại AI trong tương lai. Từ an ninh quốc gia đến cuộc sống hàng ngày của cá nhân, công nghệ FHE có thể đóng vai trò quan trọng, trở thành lớp bảo vệ cuối cùng cho quyền riêng tư trong thời đại số.