Google hat eine Reihe offener Bibliotheken und Dienstprogramme veröffentlicht, die ein vollständiges homomorphes Verschlüsselungssystem implementieren, mit dem Sie Daten in verschlüsselter Form verarbeiten können, die zu keinem Zeitpunkt der Berechnung in offener Form angezeigt werden. Das Toolkit ermöglicht die Erstellung von Programmen für vertrauliche Datenverarbeitung, die mit Daten ohne Entschlüsselung arbeiten können, einschließlich der Durchführung mathematischer und einfacher String-Operationen an verschlüsselten Daten. Der Projektcode ist in C++ geschrieben und wird unter der Apache 2.0-Lizenz vertrieben.
Im Gegensatz zur Ende-zu-Ende-Verschlüsselung bietet die homomorphe Verschlüsselung neben dem Schutz der Datenübertragung auch die Möglichkeit, Daten zu verarbeiten, ohne sie zu entschlüsseln. Vollständige Homomorphie bedeutet die Fähigkeit, Additions- und Multiplikationsoperationen an verschlüsselten Daten durchzuführen, auf deren Grundlage Sie beliebige Berechnungen durchführen können. Die Ausgabe erzeugt ein verschlüsseltes Ergebnis, das der Verschlüsselung des Ergebnisses ähnlicher Vorgänge an den Originaldaten ähnelt.
Bei der Arbeit mit Daten mit homomorpher Verschlüsselung kommt es darauf an, dass der Benutzer die Daten verschlüsselt und ohne Offenlegung der Schlüssel zur Verarbeitung an einen Drittanbieter übergibt. Dieser Dienst führt die genannten Berechnungen durch und generiert ein verschlüsseltes Ergebnis, ohne feststellen zu können, mit welchen Daten er arbeitet. Der Benutzer entschlüsselt mithilfe seiner Schlüssel die ausgegebenen Daten und erhält das Ergebnis im Klartext.
Zu den Anwendungsbereichen der homomorphen Verschlüsselung gehören die Erstellung von Cloud-Diensten für vertrauliches Computing, die Implementierung elektronischer Abstimmungssysteme, die Erstellung anonymisierter Routing-Protokolle, die Verarbeitung von Abfragen über verschlüsselte Daten in einem DBMS und das vertrauliche Training maschineller Lernsysteme.
Beispielsweise wird die homomorphe Verschlüsselung in medizinischen Anwendungen nützlich sein, die vertrauliche Informationen von Patienten in verschlüsselter Form empfangen können und Gesundheitsfachkräften die Möglichkeit geben, Analysen durchzuführen und Anomalien ohne Entschlüsselung zu identifizieren. Homomorphe Verschlüsselung kann auch bei Studien hilfreich sein, die den Zusammenhang zwischen Krankheiten und bestimmten genetischen Mutationen untersuchen, was die Analyse Tausender Proben genetischer Informationen erfordert.
Eine Besonderheit der veröffentlichten Tools ist die Möglichkeit, Programme zur Verarbeitung verschlüsselter Daten mithilfe von Standardentwicklungstechniken in C++ zu erstellen. Mithilfe des bereitgestellten Transpilers wird ein C++-Programm in einen speziellen FHE-C++-Dialekt konvertiert, der mit verschlüsselten Daten arbeiten kann.
Source: opennet.ru