【摘要】 在大資料時代背景下，如何在保護資料安全隱私的前提下充分發揮資料的價值，成了一個亟待解決的問題，同態加密作為實作資料隱私計算的關鍵技術，在云計算、區塊鏈、隱私計算等領域均存在著廣泛的應用需求和一些可行的應用方案，
1 什么是同態加密
同態加密（Homomorphic encryption）是一種加密形式，它允許人們對密文進行特定形式的代數運算得到仍然是加密的結果，將其解密所得到的結果與對明文進行同樣的運算結果一樣，換言之，這項技術令人們可以對加密的資料進行處理，得出正確的結果，而在整個處理程序中無需對資料進行解密，同態加密的實作效果如圖所示，
第一個構造出全同態加密（Fully Homomorphic Encryption）[Gen09]的Craig Gentry給出的定義如下：
A way to delegate processing of your data, without giving away access to it.
由上圖可以看出，同態加密與一般的加密方案的不同之處在于，它關注的是資料處理安全，同態加密提供了一種對加密資料進行處理的功能，
有點抽象？我們舉個實際生活中的例子，有個叫Alice的用戶買到了一大塊金子，她想讓工人把這塊金子打造成一個項鏈，但是工人在打造的程序中有可能會偷金子啊，畢竟就是一克金子也值很多錢的說… 因此能不能有一種方法，讓工人可以對金塊進行加工（delegate processing of your data），但是不能得到任何金子（without giving away access to it）？當然有辦法啦，Alice可以這么做：
- Alice將金子鎖在一個密閉的盒子里面，這個盒子安裝了一個手套，
- 工人可以帶著這個手套，對盒子內部的金子進行處理，但是盒子是鎖著的，所以工人不僅拿不到金塊，連處理程序中掉下的任何金子都拿不到，
- 加工完成后，Alice拿回這個盒子，把鎖打開，就得到了金子，
這個盒子的樣子大概是這樣的：
這里面的對應關系是：
- 盒子：加密演算法
- 盒子上的鎖：用戶密鑰
- 將金塊放在盒子里面并且用鎖鎖上：將資料用同態加密方案進行加密
- 加工：應用同態特性，在無法取得資料的條件下直接對加密結果進行處理
- 開鎖：對結果進行解密，直接得到處理后的結果
2 同態加密在聯邦計算中的應用
隨著區塊鏈、隱私計算等新興領域的發展及其對隱私保護的更高要求，同態加密也被應用到了更為豐富的領域，華為可信智能計算TICS在聯邦資料分析中引入同態加密，以保證計算程序的安全，
引入同態加密之前，TICS采用傳統的對稱和非對稱加密相結合的演算法，保證資料傳輸程序的安全，密文資料到聚合器(aggregator)節點進行多方計算時需要先解密，計算完成后再加密傳輸出去，實作了資料傳輸的安全，但是不能保證計算的安全，因此需要引入同態加密，
引入同態加密前的計算程序：
引入同態加密后的計算程序：
在TICS中使用同態加密
聯盟管理頁面，管理員開啟“高級別隱私保護” ， 當開啟之后，sql陳述句中如果存在Paillier同態加密演算法支持的運算， 則該運算會采用同態密文計算，其他的計算程序不變，
創建作業，執行對應sql作業，
執行作業，可以看到TICS系統的DAG圖中，展示了同態加密的全部程序， 輸出結果與非同態場景一致，
本文由華為云發布，
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/453829.html
標籤：其他
下一篇：論文閱讀：《Multimodal Graph Networks for Compositional Generalization in Visual Question Answering》