IBM mở bộ công cụ mã hóa đồng cấu cho Linux

Công ty IBM công bố về việc mở các văn bản nguồn của bộ công cụ FHE (Mã hóa hoàn toàn đồng hình của IBM) với việc triển khai hệ thống mã hóa đồng cấu đầy đủ để xử lý dữ liệu ở dạng mã hóa. FHE cho phép bạn tạo các dịch vụ dành cho điện toán bí mật, trong đó dữ liệu được xử lý được mã hóa và không xuất hiện ở dạng mở ở bất kỳ giai đoạn nào. Kết quả cũng được tạo ra được mã hóa. Mã được viết bằng C++ và phân phối bởi theo giấy phép MIT. Ngoài phiên bản dành cho Linux, các bộ công cụ tương tự dành cho macOS и iOS, được viết bằng Objective-C. Việc xuất bản một phiên bản dành cho Android.

FHE hỗ trợ đầy các phép toán đồng cấu cho phép bạn thực hiện phép cộng và nhân dữ liệu được mã hóa (tức là bạn có thể thực hiện bất kỳ phép tính tùy ý nào) và thu được kết quả được mã hóa ở đầu ra, tương tự như mã hóa kết quả của việc cộng hoặc nhân dữ liệu gốc. Mã hóa đồng cấu có thể được coi là giai đoạn tiếp theo trong quá trình phát triển mã hóa đầu cuối - ngoài việc bảo vệ việc truyền dữ liệu, nó còn cung cấp khả năng xử lý dữ liệu mà không cần giải mã.

Về mặt thực tế, khuôn khổ này có thể hữu ích cho việc tổ chức điện toán đám mây bí mật, trong các hệ thống bỏ phiếu điện tử, trong các giao thức định tuyến ẩn danh, để xử lý các truy vấn được mã hóa trong DBMS, để đào tạo bí mật các hệ thống học máy. Một ví dụ về ứng dụng của FHE là việc tổ chức phân tích thông tin về bệnh nhân của các cơ sở y tế trong các công ty bảo hiểm mà công ty bảo hiểm không có quyền truy cập vào thông tin có thể xác định bệnh nhân cụ thể. Cũng đề cập phát triển hệ thống máy học để phát hiện các giao dịch gian lận bằng thẻ tín dụng dựa trên việc xử lý các giao dịch tài chính ẩn danh được mã hóa.

Bộ công cụ bao gồm một thư viện HElib với việc triển khai một số sơ đồ mã hóa đồng cấu, môi trường phát triển tích hợp (công việc được thực hiện thông qua trình duyệt) và một tập hợp các ví dụ. Để đơn giản hóa việc triển khai, các hình ảnh docker được tạo sẵn dựa trên CentOS, Fedora và Ubuntu đã được chuẩn bị. Hướng dẫn lắp ráp bộ công cụ từ mã nguồn và cài đặt nó trên hệ thống cục bộ cũng có sẵn.

Dự án đã được phát triển từ năm 2009, nhưng đến nay mới có thể đạt được các chỉ số hiệu suất chấp nhận được cho phép áp dụng vào thực tế. Cần lưu ý rằng FHE làm cho mọi người có thể tiếp cận các phép tính đồng cấu; với sự trợ giúp của FHE, các lập trình viên thông thường của công ty sẽ có thể thực hiện công việc tương tự trong một phút mà trước đây cần nhiều giờ và nhiều ngày khi có sự tham gia của các chuyên gia có bằng cấp học thuật.


Trong số những phát triển khác trong lĩnh vực điện toán bí mật, có thể lưu ý công bố dự án OpenDP với việc thực hiện các phương pháp quyền riêng tư khác biệt, cho phép thực hiện các thao tác thống kê trên một tập dữ liệu với độ chính xác đủ cao mà không có khả năng xác định các bản ghi riêng lẻ trong đó. Dự án đang được các nhà nghiên cứu của Microsoft và Đại học Harvard cùng phát triển. Việc triển khai được viết bằng Rust và Python và cung cấp theo giấy phép MIT.

Phân tích bằng các phương pháp bảo mật khác biệt cho phép các tổ chức tạo mẫu phân tích từ cơ sở dữ liệu thống kê mà không cho phép họ tách biệt các thông số của các cá nhân cụ thể khỏi thông tin chung. Ví dụ, để xác định sự khác biệt trong việc chăm sóc bệnh nhân, các nhà nghiên cứu có thể được cung cấp thông tin cho phép họ so sánh thời gian nằm viện trung bình của bệnh nhân nhưng vẫn duy trì tính bảo mật của bệnh nhân và không làm nổi bật thông tin bệnh nhân.

Hai cơ chế được sử dụng để bảo vệ thông tin cá nhân hoặc bí mật có thể nhận dạng: 1. Thêm một lượng nhỏ “nhiễu” thống kê vào mỗi kết quả, điều này không ảnh hưởng đến độ chính xác của dữ liệu được trích xuất nhưng che giấu sự đóng góp của các thành phần dữ liệu riêng lẻ.
2. Sử dụng ngân sách quyền riêng tư nhằm giới hạn lượng dữ liệu được tạo cho mỗi yêu cầu và không cho phép các yêu cầu bổ sung có thể vi phạm tính bảo mật.

Nguồn: opennet.ru

Thêm một lời nhận xét