Chiffrement homomorphe complet : introduction au concept et scénarios d'application
La technologie de chiffrement est généralement utilisée pour protéger la sécurité des données statiques et des données en transit. Le chiffrement statique stocke les données après les avoir chiffrées, seules les personnes autorisées peuvent accéder au texte en clair déchiffré. Le chiffrement de transport garantit que les données transmises sur le réseau ne peuvent être interprétées que par le destinataire désigné, même si elles sont interceptées, elles ne peuvent pas être déchiffrées. Ces deux scénarios reposent sur des algorithmes de chiffrement, tout en garantissant l'intégrité des données pour éviter toute falsification.
Dans certaines situations de collaboration multipartite, il est nécessaire de traiter des données chiffrées de manière complexe, ce qui implique des technologies de protection de la vie privée. Le chiffrement homomorphe complet ( FHE ) en est un exemple. Par exemple, lors d'un vote en ligne, les électeurs soumettent leurs résultats de vote chiffrés à un intermédiaire, qui compile tous les chiffrés pour calculer le résultat final et le publier, mais ne peut pas voir le contenu des votes individuels.
Les solutions de chiffrement traditionnelles ont du mal à atteindre cet objectif, car les statisticiens doivent déchiffrer toutes les données pour compter les votes, ce qui expose les résultats de vote individuels. Les murs de séparation matériels comme le TEE peuvent offrir une certaine protection, mais il peut y avoir des vulnérabilités entraînant des fuites de clés.
FHE permet de calculer des fonctions directement sur des données chiffrées, sans avoir besoin de déchiffrer pour obtenir le résultat chiffré du calcul, protégeant ainsi la vie privée. FHE est un schéma de chiffrement compact, la taille du chiffré du résultat de sortie et la complexité de déchiffrement ne dépendent que de l'entrée originale, sans être liées au processus de calcul. FHE est généralement considéré comme une alternative à des environnements sécurisés tels que TEE, sa sécurité reposant sur des algorithmes cryptographiques plutôt que sur du matériel.
Les systèmes FHE contiennent généralement plusieurs types de clés :
Clé de déchiffrement : clé principale, utilisée pour déchiffrer les textes chiffrés FHE, généralement conservée uniquement par le détenteur.
Clé de chiffrement : utilisée pour transformer le texte en clair en texte chiffré, rendue publique en mode clé publique.
Clé de calcul : utilisée pour effectuer des opérations homomorphiques sur le texte chiffré, elle peut être rendue publique mais ne peut pas être utilisée pour déchiffrer.
Il existe plusieurs modes d'application courants pour le chiffrement homomorphe complet :
Modèle de sous-traitance : externaliser les tâches de calcul vers le cloud, tout en protégeant la vie privée des données d'entrée.
Mode de calcul à deux parties : les deux parties contribuent des données privées pour le calcul, mais ne divulguent pas la vie privée de l'autre.
Mode agrégé : agrégation de données multipartenaires, utilisée dans l'apprentissage fédéré, le vote en ligne, etc.
Mode client-serveur : le serveur fournit des services de calcul de modèles d'IA privés pour plusieurs clients.
Le FHE peut garantir l'exactitude des résultats de calcul en vérifiant par l'introduction de redondance, de signatures numériques, etc. La gestion décentralisée des clés de déchiffrement peut empêcher que les résultats intermédiaires ne soient déchiffrés. Le FHE comprend le chiffrement homomorphe partiel, le chiffrement homomorphe hiérarchique et le chiffrement homomorphe complet, ce dernier étant le plus puissant, mais nécessitant l'exécution régulière d'opérations de bootstrap coûteuses pour contrôler le bruit.
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MysteryBoxBuster
· Il y a 9h
chiffrement peut encore être calculé ? J'ai tout perdu.
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MEVEye
· Il y a 9h
Trop fort, le chiffrement de la vie privée est la voie royale.
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GasWastingMaximalist
· Il y a 9h
Ah ah, sécurité privée des données ~
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ReverseFOMOguy
· Il y a 9h
débutant en Cryptographie, question sur place !?
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WealthCoffee
· Il y a 9h
Est-ce que ce truc est vraiment fiable ?
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BagHolderTillRetire
· Il y a 9h
Je ne comprends pas, mais ça a l'air très haut de gamme.
Chiffrement homomorphe complet FHE : technologie d'opération de texte chiffré pour protéger la vie privée
Chiffrement homomorphe complet : introduction au concept et scénarios d'application
La technologie de chiffrement est généralement utilisée pour protéger la sécurité des données statiques et des données en transit. Le chiffrement statique stocke les données après les avoir chiffrées, seules les personnes autorisées peuvent accéder au texte en clair déchiffré. Le chiffrement de transport garantit que les données transmises sur le réseau ne peuvent être interprétées que par le destinataire désigné, même si elles sont interceptées, elles ne peuvent pas être déchiffrées. Ces deux scénarios reposent sur des algorithmes de chiffrement, tout en garantissant l'intégrité des données pour éviter toute falsification.
Dans certaines situations de collaboration multipartite, il est nécessaire de traiter des données chiffrées de manière complexe, ce qui implique des technologies de protection de la vie privée. Le chiffrement homomorphe complet ( FHE ) en est un exemple. Par exemple, lors d'un vote en ligne, les électeurs soumettent leurs résultats de vote chiffrés à un intermédiaire, qui compile tous les chiffrés pour calculer le résultat final et le publier, mais ne peut pas voir le contenu des votes individuels.
Les solutions de chiffrement traditionnelles ont du mal à atteindre cet objectif, car les statisticiens doivent déchiffrer toutes les données pour compter les votes, ce qui expose les résultats de vote individuels. Les murs de séparation matériels comme le TEE peuvent offrir une certaine protection, mais il peut y avoir des vulnérabilités entraînant des fuites de clés.
FHE permet de calculer des fonctions directement sur des données chiffrées, sans avoir besoin de déchiffrer pour obtenir le résultat chiffré du calcul, protégeant ainsi la vie privée. FHE est un schéma de chiffrement compact, la taille du chiffré du résultat de sortie et la complexité de déchiffrement ne dépendent que de l'entrée originale, sans être liées au processus de calcul. FHE est généralement considéré comme une alternative à des environnements sécurisés tels que TEE, sa sécurité reposant sur des algorithmes cryptographiques plutôt que sur du matériel.
Les systèmes FHE contiennent généralement plusieurs types de clés :
Il existe plusieurs modes d'application courants pour le chiffrement homomorphe complet :
Le FHE peut garantir l'exactitude des résultats de calcul en vérifiant par l'introduction de redondance, de signatures numériques, etc. La gestion décentralisée des clés de déchiffrement peut empêcher que les résultats intermédiaires ne soient déchiffrés. Le FHE comprend le chiffrement homomorphe partiel, le chiffrement homomorphe hiérarchique et le chiffrement homomorphe complet, ce dernier étant le plus puissant, mais nécessitant l'exécution régulière d'opérations de bootstrap coûteuses pour contrôler le bruit.