완전동형암호란 무엇입니까?

완전 동형 암호화는 암호화된 동안 데이터에 대해 계산을 수행할 수 있는 암호화 체계의 한 형태입니다. 그 목표는 계산 중 중간 단계에서 암호를 해독할 필요가 없는 방식으로 암호문에 대한 계산을 허용하는 것입니다.

이는 대량의 데이터 처리가 필요하지만 민감하거나 독점적인 정보를 제3자로부터 비공개로 유지해야 하는 클라우드 컴퓨팅 및 빅 데이터 분석과 같은 사용 사례에 강력한 기능을 제공합니다.

이 아이디어는 불가능해 보입니다. 데이터를 해독하지 않고 데이터에 대한 연산(덧셈, 곱셈 등)을 어떻게 수행할 수 있습니까?

문제는 기존 암호화 방식에서는 암호화와 복호화를 위한 키가 분리되어 있으며, 암호화된 데이터에 대한 작업을 수행하려면 먼저 이를 복호화해야 한다는 것입니다.

FHE(완전 동형 암호화)를 사용하면 암호화 키도 있지만 기존 방식과 달리 암호를 해독하지 않고도 임의의 방식으로 일반 텍스트를 계산할 수 있습니다.

동형암호의 유용성

이는 계산을 수행하는 엔터티에 공개하지 않고 민감한 데이터에 대한 계산을 허용하는 매우 유용한 속성입니다.

예를 들어, 완전히 동형암호화된 의료 정보 데이터베이스를 생각해 보세요. 특정 증상이 있는 환자가 치료되었는지 여부를 확인하기 위해 데이터베이스에 대한 쿼리를 수행할 수 있는 의사에게 암호화 키가 제공될 수 있습니다. 이를 통해 의사는 데이터베이스의 실제 데이터에 접근하지 않고도 환자에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

FHE는 다른 형태의 동형암호와 어떻게 다릅니까?

암호화된 데이터에 대한 계산 가능성 측면에서 동형암호에는 다양한 유형이 있습니다. 부분적으로, 어느 정도, 완전하게, 완전하게 동형암호화합니다.

부분적으로 동형이고 다소 동형인 경우 암호화된 데이터에 대해 특정 유형의 작업만 허용되며, 그것도 제한된 반복으로 수행됩니다.

완전 동형 암호화는 암호화된 데이터에 대해 무제한의 작업을 지원합니다. 또한 해당 작업은 횟수 제한 없이 적용할 수 있습니다.

완전 동형암호의 이점

• FHE를 사용하면 민감한 개인 데이터를 타사 서버에 저장할 수 있으며 암호화된 상태로 유지하면서 해당 개인 데이터에 대한 계산을 허용할 수 있습니다. 서버 관리자는 개인 데이터에 대해 어떤 계산이 수행되었는지 확인할 수 없습니다(보안 FHE 구현 가정).

• FHE는 데이터의 유용성과 개인 정보 보호 사이의 균형을 제거합니다. 어떤 기능도 가리거나 제거할 필요 없이 데이터 개인정보 보호가 유지됩니다.

• 적절한 FHE 구현은 양자 공격에 대한 고급 탄력성을 의미하며 이 체계를 양자로부터 안전하게 만듭니다.

FHE는 여전히 신흥 단계이고 상업적으로 실행 불가능한 것으로 간주되므로 광범위하게 사용되기 전에 많은 연구가 이루어져야 합니다.