Cifrado totalmente homomórfico

¿Qué es el cifrado completamente homomórfico?

Esto proporciona una potente funcionalidad para casos de uso como computación en la nube y análisis de big data, donde se requiere el procesamiento de grandes cantidades de datos, pero la información confidencial o patentada debe mantenerse privada de terceros.

Esta idea suena imposible. ¿Cómo puedes realizar operaciones (suma, multiplicación, etc.) en datos sin descifrarlos?

El problema es que las claves para el cifrado y el descifrado están separadas en los esquemas de cifrado tradicionales, y realizar operaciones con datos cifrados requiere descifrarlos primero.

Con el cifrado completamente homomórfico (FHE), también tienes una clave de cifrado, pero a diferencia de los esquemas tradicionales, puedes calcular en texto plano de una manera arbitraria sin descifrarlo nunca.

La utilidad del cifrado homomórfico

Es una propiedad tremendamente útil, que permite el cálculo de datos confidenciales sin revelárselo a la entidad que realiza el cálculo.

Por ejemplo, considera una base de datos de información médica que esté completamente encriptada homomórfica. Se le puede dar una clave de cifrado a un médico, que puede realizar consultas en la base de datos para determinar si los pacientes con síntomas específicos han sido tratados. Esto le permite al médico obtener información sobre sus pacientes sin tener acceso a los datos reales en la base de datos.

¿En qué se diferencia la FHE de otras formas de cifrado homomórfico?

En términos de la posibilidad de cálculos sobre datos cifrados, el cifrado homomórfico tiene diferentes tipos; cifrado parcialmente, algo, nivelado completamente y completamente homomórfico.

Parcialmente homomórfico y algo homomórfico permiten solo un tipo particular de operación sobre datos cifrados, eso también con repetición limitada.

El cifrado completamente homomórfico admite un número ilimitado de operaciones sobre datos cifrados. Además, la operación se puede aplicar un número ilimitado de veces.

Beneficios del cifrado completamente homomórfico

• La FHE se puede usar para almacenar datos privados confidenciales en servidores de terceros y aún así permitir el cálculo de esos datos privados mientras los mantiene cifrados. Los administradores del servidor no pueden averiguar qué cálculos se hicieron en los datos privados (suponiendo una implementación segura de FHE).
• FHE elimina la compensación entre la usabilidad de los datos y su privacidad. La privacidad de los datos se conserva sin necesidad de enmascarar o eliminar ninguna característica.
• La implementación adecuada de FHE significa una resistencia de alto nivel contra los ataques cuánticos, lo que hace que este esquema sea seguro para los cuánticos.

La FHE todavía está emergiendo y se considera comercialmente inviable, así que tiene que realizarse mucha investigación antes de que sea ampliamente utilizable.