Новая технология шифрования FHE делает данные неуязвимыми ко взлому

В мире компьютерной безопасности намечается прорыв благодаря технологии полностью гомоморфного шифрования (fully homomorphic encryption, FHE), которая позволяет программам работать с зашифрованными данными, не расшифровывая их. Разработка открывает перспективы для медицинских исследований и ухода за пациентами без раскрытия личных данных, эффективной борьбы с отмыванием денег без доступа к банковской информации, обучения автономных автомобилей без компрометации данных водителей и многого другого.

Ранее применение FHE было ограничено из-за необходимости в миллион раз больших вычислительных усилий по сравнению с работой с незашифрованными данными. Однако в 2024 году ожидается, что как минимум 6 компаний начнут тестирование или даже коммерциализацию первых чипов, ускоряющих FHE до уровня, сравнимого с обработкой обычных данных.

Тодд Остин из Университета Мичигана и основатель стартапа Agita Labs отмечает, что эта технология нарушает основное правило компьютерной безопасности, поскольку делает данные недоступными для программистов.

Несмотря на усилия по защите данных на уровне регулирования, такие как GDPR в Европе или политика App Store от Apple, FHE предлагает автоматизированное решение, позволяющее обойти юридические и регуляторные проблемы, сохраняя при этом конфиденциальность.

Основа FHE – криптография на решетках, устойчивое к квантовым вычислениям. Новые чипы для ускорения FHE обрабатывают огромные объемы данных, выполняя операции сложения и умножения с числами, состоящими из сотен и тысяч бит.

Инициативу в разработке аппаратного ускорения FHE в значительной степени поддержал проект DARPA под названием DPRIVE , целью которого было сокращение времени вычислений FHE с недель до секунд. Участники проекта, включая Duality Technologies, Galois и Intel, планируют представить чипы в 2024 году. Помимо DARPA, к разработке аппаратных решений FHE присоединились и другие компании, такие как Fabric Cryptography и Optalysys, которые видят в технологии большие перспективы.

Развитие FHE требует не только аппаратных решений, но и разработки программных инструментов, а также стандартизации. Усилия в этом направлении уже ведутся, и как только будут разработаны соответствующие стандарты и программное обеспечение, исследователи смогут открыть новые горизонты в использовании ускорительных чипов FHE. В Intel отметили, FHE станет новой главой в истории компьютерных технологий.