tamamen homomorfik şifreleme FHE: prensip analizi ve çoklu senaryo uygulamaları

2025-08-06 04:58:39

tamamen homomorfik şifreleme: Prensip Tanıtımı ve Uygulama Senaryoları

şifreleme genellikle iki türde sınıflandırılır: statik şifreleme ve iletim sırasında şifreleme. Statik şifreleme, verilerin şifrelenerek donanım cihazlarında veya bulut sunucularında saklanmasını sağlar, sadece yetkili kişiler şifrelenmiş içeriği görüntüleyebilir. İletim sırasında şifreleme ise internet üzerinden iletilen verilerin yalnızca belirli alıcılar tarafından yorumlanabilmesini garanti eder. Bu iki şifreleme yöntemi de şifreleme algoritmalarına dayanır ve verinin bütünlüğü ve doğruluğunu sağlamak için kimlik doğrulama şifrelemesi kullanır.

Bazı çok taraflı işbirliği senaryolarında, şifreli verilerin karmaşık bir şekilde işlenmesi gerekmektedir; bu da gizlilik koruma teknolojilerini içerir. Tamamen homomorfik şifreleme (FHE) bunlardan biridir. Çevrimiçi oylama örneğinde, seçmenler oy sonuçlarını şifreleyip aracı kuruma teslim edebilir, bu kurum nihai sonuçları hesaplayıp açıklayabilir. Ancak, geleneksel şifreleme çözümlerinde, istatistikten sorumlu olan aracının tüm oylama verilerini çözmesi gerektiği için, bu her bir kişinin oy sonuçlarını açığa çıkarır.

Bu tür sorunları çözmek için tamamen homomorfik şifreleme teknolojisi kullanılabilir. FHE, şifrelenmiş verileri çözmeden doğrudan şifrelenmiş veriler üzerinde fonksiyon hesaplamayı sağlar ve bu şekilde gizliliği korur. FHE sisteminde, fonksiyon f'nin matematiksel yapısı açıktır, bu nedenle giriş şifrelenmiş verisi x'in çıkış sonucu f(x) işleme süreci bulutta gerçekleştirilebilir ve gizlilik sızdırılmaz. Dikkat edilmesi gereken nokta, x ve f(x)'in her ikisinin de şifrelenmiş veri olduğudur ve anahtar ile çözülmesi gerekmektedir.

FHE, kompakt bir şifreleme şemasını ifade eder; f(x) çıktısının şifreli boyutu ve çözme iş yükü yalnızca girdi verisi x'in karşılık gelen orijinal açık metnine bağlıdır ve belirli bir hesaplama sürecine bağımlı değildir. Bu, genellikle x'i f fonksiyonunun kaynak koduyla birleştiren ve alıcının x'i kendi başına çözmesini ve f'yi hesaplamayı tamamlamak için girmesini sağlayan klasik olmayan kompakt olmayan şifreleme sistemlerinden farklıdır.

Gerçek uygulamalarda, FHE dış kaynak kullanımı modeli genellikle TEE gibi güvenli yürütme ortamlarının alternatifleri olarak görülmektedir. FHE'nin güvenliği, şifreleme algoritmalarına dayanmakta olup, donanım cihazlarına bağımlı değildir; bu nedenle pasif yan kanal saldırıları veya bulut sunucularının saldırıya uğramasından etkilenmez. Hassas verilerin hesaplama görevlerini dış kaynak kullanırken, FHE, bulut tabanlı sanal makineler veya TEE'den daha güvenli ve güvenilir bir seçenektir.

FHE sistemi genellikle birkaç anahtar seti içerir:

Şifre çözme anahtarı: Anahtar, FHE şifreli verisini çözmek için kullanılır, genellikle kullanıcı tarafından yerel olarak üretilir ve dışarıya aktarılmaz.
Şifreleme Anahtarı: Düz metni şifreli metne dönüştürmek için kullanılır, genellikle açık anahtar modunda kamuya açıktır.
Anahtar Hesaplama: Şifreli veriler üzerinde homomorfik işlemler yapmak için kullanılır, kamuya açık olarak yayımlanabilir.

FHE'nin birçok uygulama senaryosu ve modeli vardır:

Dış kaynak kullanma modeli: Genel bulut bilişimi özel hesaplamaya dönüştürmek için uygundur, ancak şu anda donanım performansı ile sınırlıdır.

İki Taraflı Hesaplama Modu: Her iki taraf da hesaplama için gizli verileri katkıda bulunur, tarafların gizliliğini korumak gereken durumlar için uygundur.

Birleştirme Modu: Birden fazla katılımcının verilerini kompakt ve doğrulanabilir bir şekilde birleştirir, federatif öğrenme ve çevrimiçi oylama sistemleri için uygundur.

İstemci-Sunucu Modu: Sunucu, birden fazla bağımsız anahtarın istemcilerine FHE hesaplama hizmeti sunar, özel AI model hesaplamaları gibi senaryolara uygundur.

![FHE'nin tamamen homomorfik şifreleme çalışma modları ve uygulama senaryolarını anlamak için bir makale](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e6325d032d33d9fc18683bdc5dc177e2.webp01

Dış hesaplama sonuçlarının geçerliliğini sağlamak için, yedek doğrulama veya tamamen homomorfik imza gibi yöntemler kullanılabilir. Ara değişkenlerin deşifre edilmesini önlemek için, deşifre anahtarına sahip kişilerin ara şifreli verilere erişimi kısıtlanabilir veya deşifre anahtarı gizli paylaşımla dağıtılabilir.

![Homomorfik Şifrelemenin FHE çalışma modları ve uygulama senaryolarını bir yazıda anlamak])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a37e9e4883a3e188b0c49f33ec7542cc.webp(

Homomorfik şifreleme, kısmi homomorfik şifreleme )PHE(, hiyerarşik homomorfik şifreleme )LHE( ve tamamen homomorfik şifreleme )FHE( olarak üçe ayrılır. FHE, homomorfik hesaplamanın bellek tüketimi ve çalışma süresinin orijinal görevle doğru orantılı olmasını garanti eden tek çözümdür, ancak gürültüyü kontrol etmek için düzenli olarak maliyeti yüksek olan öz yükleme işlemleri gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

![Homomorfik Şifreleme FHE çalışma modları ve uygulama senaryolarını bir yazıda anlayın])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7019c4531429877198ffe6b794ca6c0c.webp(

![Bir Makale ile Tamamen Homomorfik Şifreleme FHE Çalışma Modları ve Uygulama Senaryolarını Anlayın])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a9346d133b26d0434e9c711e64d01f78.webp(

FHE-0.25%

View Original

This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.

12 Likes