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英雄联盟全球总决赛:隐私保护计算技术指南4

十月 11th, 2020  |  军事

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lol外围彩票:同类型加密是指具有相似代数结构的一系列加密方案,允许对加密数据继续计算,需要解密密钥。自20世纪70年代以来,反对单一算术运算(乘法或乘法)的加密方案已经广为人知,通常被称为单动型。

Rivest、Adleman和Dertouzos认识到同构性质的实用价值,已经在领域展开了探索研究。2009年,Craig Gentry明确提出了第一个同构加密体系。在此方案中,您可以继续对加密数据进行乘法和乘法运算。这是最重要的发明家。

因为该加密方案必须允许对加密数据计算给定的布尔电路和算术电路,并且必须将输出数据或结果泄露给继续计算的一方。相反,结果不能由能够采访密钥的特定当事人(通常是输出数据的所有者)解密。此功能利用同构加密作为云存储和计算安全的强大工具,并成为依赖这些功能的高级加密和协议的基础。

理论上很强大,学术上很有吸引力,但第一代只有同类型加密体系在性能和密钥大小方面不能应用于实践的理论阶段。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)在未来几年里,为了发明家和建设,在更简单、网络桌面新闻网、更慢的同构加密方案和学术领域发生了很多事情。这项工作最终由IBM研究院发布了电动型加密库HElib。

该库将以前的同类型加密部署的性能提高到了几个级别。今天,可以使用多种开放源代码同类型加密库,并构建多种同类型加密方案,这些方案仅限于不同的应用程序。对术语的考虑必须允许对加密数据的给定计算为同构加密方案,但本质上所有有效的构建方式都用于所谓“分层模式”的完全同构加密(Leveled FHE)。

其中,加密方案仅由反对特定大小或边界大小的计算组成,通常不会显着提高性能。很简单,本文有权使用同类型加密(HE)一词来指代完全同类型加密(FHE)或分层同类型加密。

应用于实例同构加密可以获得强大的后量子安全性和独特的非交互式密文计算功能,但不会产生高计算成本和消息大小的扩展。因此,场景必须包含相对较小但重要的加密计算组件和永久存储。

而且,其功能很难或不可能通过其他方法构建。典型的应用案例在医疗领域。尽管有实施严格的患者数据隐私措施的规定,但医院和医院仍然预计第三方服务提供商需要大量的金钱和时间来分析、评估或计算数据。例如,服务提供商可以获得图像分析服务,以便在MRI扫描中检测肿瘤。

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需要计算和分析同类型加密数据,以防止医疗数据泄露给服务提供商的问题。数据存储供应商可以继续对加密的客户数据进行分析。例如,客户可能希望在云存储服务中存储大规模加密数据库,而不是为了非常简单的计算而查找iTunes整个数据库。

这是因为它不会造成不必要的本地计算设备和成本,并且会将整个数据集暴露在潜在的低安全计算环境中。忽略,所有可能的数据摘要不应以加密形式进行,以防止云存储供应商不必要地暴露在客户端计算机上。

另一个值得期待的应用在于隐私数据合集和隐私信息检索协议。在隐私数据传递中,客户端和服务器有一组唯一的标识符(例如,姓名、电子邮件地址、电话号码),预计将在子集中找到集成条目。

例如,两家公司可以期待找到共同客户。
当一个组中的一个组比另一个组大得多时,同类型加密可以获得该问题的有效解决方案。

在这种情况下,您可以对较小的子集展开同构加密,然后将加密的数据及其子集发送给能够以指定方式计算的其他当事人。在个人信息搜索中,其中一个交易方可以搜索与指定项目相关联的数据,并告诉数据所有者检索到的数据(如果有)。这种类型的协议允许对数据子集大小的下限,所有通信和计算必须与这些下限成正比。

对手模型和安全争论目前所有具有实用性能或类似实用性能的同构加密方案都是基于错误自学(LWE)或环形错误自学(RLWE)的难题。也就是说,如果能有效地破坏这些困难的问题,就能有效地解决问题LWE或循环LWE的特定问题。对LWE和凌LWE进行普遍研究,指出现代计算机不能解决这些难题,因此有充分的理由相信这种同构加密体系是安全的。

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同类型加密不是协议,而是类似的加密算法,因此安全定义规定,同等密文后没有密钥的对手无法获取有关纯文本的信息。即使允许对手自由选择指定数量的纯文本加密,此功能也将保持不变。此特性也称为CPA。

但是,如果对手允许自由选择的数据解密,则不会正式设置安全性。显然,使用同类型加密的安全非常重要,除非关于可信数据的信息再次出现不良行为,否则不要将关于解密数据的信息传递给适当加密数据的信息源。

其中还包括敦促反复实施合同、拒绝接受服务费、说明不道德的变更等可能有害的信息。这些变化可能会因加密计算结果而异。如果这些偏移通信信道不存在,原始密钥可以完全恢复反击,降低安全级别。因此,不能将与单个用户相关的数据外包存储和计算视为同构加密的主要使用案例。

收到计算结果后,密钥所有者根据解密结果,继续执行服务提供商可以仔细观察的操作员,无法阻止这种反击。另一个复杂的地方是,大部分同类型的加密方案不获得输出隐私。也就是说,如果依赖多个个人加密输出,则不能保证加密方案能够保护这些输出不受密钥所有者的反击。

同类型加密本质上相似,任何要求密文的人都可以改变底层的明文。例如,如果密文不是发送者加密的亲笔签名。目前,同类型加密的阈值很高,没有加密专家的帮助,无法创建安全协议。大部分基于同类型加密的协议不能在半真城的安全模型中证明为安全。

但是值得注意的是,将同类型加密与其他原语相结合,可以构建更强大的安全模型。用于技术成本同构加密,提供消息扩展、成本计算和工程成本的至少三种类型的成本。在同类型加密系统中,编码效率(转换为可以加密实际数据的纯文本元素)和密文自身扩展(密文大小与纯文本大小的比率)较低,因此加密的数据通常比未加密的数据小得多。根据用途的不同,低效的编码范围可以从理想情况(显然没有扩展)到编码方法自由选择,将亲属率扩大到数万或数十万。

消息扩展必须能够是给定的大小,但本质上根据使用情况,扩展系数预计会增加1 ~ 20倍。因此,在大多数情况下,不应该考虑使用同类型加密来加密大量数据,也不应该考虑需要的加密来计算哪些数据,只能加密。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),加密)同类型加密的计算费用比未加密的计算更明显。

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准确的成本与加密方案的参数和吞吐量或等待时间有很大的不同。也就是说,大部分同类型加密体系反对分析加密数据的批处理计算,如果能充分利用批处理功能,吞吐量可以提高到1000-100000x。

开发具有同类型加密的简单系统可能会带来挑战,不能总是在专家的帮助下完成,这些解决方案的初始成本可能会很高。原因有两个。如上所述,没有类似的专业知识,很难解释和评估安全模型。如果不了解工作原理,可能无法充分利用可用的同类型加密库。

请注意,同类型加密很难或不可能与现有系统集成。忽略,该技术的简单应用可能需要对现有数据管线、数据操作过程和算法以及数据采访政策进行实质性更改。

可用性中最常用的全同构加密方案是BGV(BRAKERSKI-Gentry-Vaikuntanathan)和BFV(BUKERSKI-Fan-vercauteren)配置。两者都允许对受限域元素的向量进行加密计算。最近CKKS计划变得普遍。

CKKS方案允许对错误或复数的展开类似于加密计算,适合统计和机器学习。不同方案之间的平衡比较复杂,因此对这一领域的专家来说,也可能无法破解。对于非常大和非常小的计算,BGV方案比BFV配置有性能优势,但在其他很多情况下,可以忽略技术差异。

相反,与BFV节目相比,BGV方案更简单,学习曲线更平坦。CKKS方案的性能与BGV非常相似,但自学一起学习可能会非常困难。但是,它提供了其他场景中不可用的功能。BGV计划构建在IBMResearch的HElib库和新泽西理工大学的PALISADE库/框架中。

BFV构建在MicrosoftSEAL、PALISADE和FV-NFLlib库中。CKKS是在微软SEAL、HEAAN和HElib构建的。

BGV、BFV、CKKS理论上允许对加密数据进行给定计算,但如果事先确定电路深度,自由选择加密方案参数,构建计算出的分层模式,效率通常会更高。忽略,TorusFHE(TFHE)方案尝试对位加密输出扩展操作员,扩展优化以构建指定的计算。如果需要位加密输出(例如,在加密数字比较、排序或非多项式运算等计算中,TFHE等解决方案可能是最有效的解决方案。

TFHE模式具有完全相同名称的库。宁波格米链网络技术有限公司仍然致力于开发只有同类型加密的技术。【lol外围彩票】。

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