Vad är homomorf kryptering?

Konceptet som kallas homomorfisk kryptering, där chiffertext kan manipuleras och arbetas med utan att vara dekrypterad, presenterades först för det vetenskapliga samfundet 1978 av Ronald Rivest, Leonard Adleman och Michael Dertouzos som privatlivshomomorfism. A semantically secure homomorphic encryption scheme was developed and proposed by Shafi Goldwasser and Silvio Micali in 1982. In 2009, Craig Gentry proved that a completely homomorphic encryption scheme is possible.

Rivest, Aldeman and Dertouzos developed their theory around the fact that existing security and encryption systems severely limit the ability to do anything with the data after it is krypterad och förvandlas till chiffertext. Utan utvecklingen av en homomorfisk lösning är skickning och mottagande av data i huvudsak den enda funktionen som kan utföras med krypterade data. De största problemen var nivån på datoranvändning som är nödvändig för att behandla den krypterade begäran på de krypterade uppgifterna och whethär ett krypteringsschema av denna art kan vara tillräckligt säker för praktisk användning.

Med advent och kontinuerlig utvidgning av molnberäkning är det viktigt att komma med en livskraftig homomorf krypteringsmetod. Annars är risken för hög för att anförtro data till en molnberäkningsleverantör när dessa uppgifter måste förbli säkra. Om leverantören på något sätt har åtkomst till uppgifterna i sin dekrypterade form kan uppgifterna alltför lätt komprometteras. Gentry har bevisat att det är en livskraftig teori, även om den tid som beräkningarna tar och den potentiella lätthet som krypteringen kan brytas är oro.

Gentrys system beskriver hur man skapar ett krypteringsschema som gör det möjligt att lagras säkert i en molnmiljö där ägaren av data kan använda molnleverantörens beräkningskraft för att utföra funktioner på den ihållande krypterade data. Han gör dettai en trestegsprocess. Ett krypteringsschema är konstruerat som är "bootstrabable" eller består av ett något homomorfiskt krypteringsschema som kan fungera med sin egen dekrypteringskrets. Därefter byggs ett nästan-bootstrabable offentligt nyckelkrypteringsschema med idealiska gitter. Slutligen modifieras schematen för att vara mer förenklade, vilket gör att de kan vara bootstrabable samtidigt som de bibehåller sitt djup.

Denna metod skapar ett helt homomorfiskt krypteringsschema, men det är fortfarande relativt opraktiskt. Homomorfisk kryptering har utvecklats till att mestadels säkras mot utvalda vanlig textattacker men att säkra sig mot utvalda chiffertextattacker är fortfarande ett problem. Förutom säkerhetsfrågan är de helt homomorfa systemen så stora och komplexa att tidsfaktorn har uteslutit deras användning i de flesta tillämpningar. Något homomorfiska krypteringssystem har utvecklats för att åtminstone ta itu med tidsfaktorn, med bara de mest effektiva delarna av en helt homomorf krypningtionschema.