同态加密算法及应用

Homomorphic Encryption

基于数学计算复杂性理论的密码学技术&＃xff0c;对经过同态加密的数据进行处理得到一个输出&＃xff0c;将这一输出进行解密&＃xff0c;其结果与用同一方法处理未加密的原始数据得到的输出结果是一样的。

可以实现数据处理权与数据所有权的分离&＃xff0c;企业可以防止自身数据泄露的同时利用云服务的算力&＃xff0c;如下&＃xff1a;

• KeyGen函数&＃xff1a;密钥生成函数。用于产生加密数据Data所用的密钥Key
• Encrypt函数&＃xff1a;加密函数。用Key对用户数据Data进行加密&＃xff0c;得到密文CT&＃xff08;Ciphertext&＃xff09;&＃xff1b;
• Evaluate函数&＃xff1a;评估函数。在用户给定的数据处理方法f下&＃xff0c;对密文进行操作&＃xff0c;使得结果相当于用户用密钥Key对f(Data)进行加密。
• Decrypt函数&＃xff1a;解密函数。用于得到返回的处理结果f(Data)。

开源实现

完全同态

完全同态加密(FHE)由于计算开销大&＃xff0c;实用场景受限

详情见维基Fully_homomorphic_encryption

Lattigo用例运行&＃xff1a;

• 模拟匿名骑手想要在给定区域内找到最近的可用骑手(examples/bfv/)
  
• 代数计算(examples/ckks/euler/)
  

半同态

半同态加密(SWHE&＃xff0c;支持一些特定的函数)&＃xff0c;实用较多。
FISCO-BCOS(开源区块链)基于Paillier cryptosystem实现的同态加运算paillier-lib