Wichtige Punkte

  • Vollhomomorphe Verschlüsselung (FHE) ermöglicht Berechnungen auf verschlüsselten Daten, ohne dass eine Entschlüsselung erforderlich ist.

  • Diese Technologie verbessert die Sicherheit, indem sie sicherstellt, dass Daten immer privat bleiben, selbst wenn sie auf unsicheren Systemen verwendet werden.

  • FHE spielt eine wichtige Rolle beim Schutz der Privatsphäre in Bereichen wie Datenanalyse, künstliche Intelligenz und Blockchain-Technologie.

  • FHE-Technologie wurde mit Quantenresistenz und der Fähigkeit zur Kombination und öffentlichen Verifikation entwickelt.

  • Anwendungsfälle umfassen Finanzen, Gesundheitswesen, Einzelhandel und den öffentlichen Sektor mit dem Potenzial, den Umgang mit der Privatsphäre von Daten im Cyberspace zu verändern.

Einführung

In einer Zeit, in der der Datenschutz immer wichtiger wird, möchten Einzelpersonen und Unternehmen eine effektivere Möglichkeit, ihre Daten sicher zu schützen. Nicht nur bei der Speicherung oder Übertragung von Daten, sondern auch bei der Nutzung von Daten. Die vollhomomorphe Verschlüsselung, oder FHE, ist eine neue Technik der Verschlüsselung, die dies ermöglicht. Im Gegensatz zu traditionellen Verschlüsselungstechniken, die eine Entschlüsselung der Daten zum Manipulieren erfordern, ermöglicht FHE Berechnungen und Datenanalysen, während die Daten immer verschlüsselt bleiben.

Was ist vollhomomorphe Verschlüsselung?

Die vollhomomorphe Verschlüsselung ist eine spezielle Verschlüsselungstechnologie. Diese Technologie ermöglicht es Computern, verschlüsselte Informationen zu verarbeiten, ohne jemals die tatsächlichen Daten „zu sehen“. Mit anderen Worten, Sie können Ihre vertraulichen Daten an einen Cloud-Server oder ein anderes Unternehmen senden, und sie können diese Daten verarbeiten (zum Beispiel Mustererkennung oder Programmausführung), ohne zu wissen, wie Ihre tatsächlichen Daten aussehen.

Traditionelle Verschlüsselungsmethoden schützen Daten beim Speichern und Übertragen, erfordern jedoch eine Entschlüsselung, bevor eine Verarbeitung stattfinden kann, was das Risiko von Hackern oder unbeabsichtigten Informationslecks erhöht. FHE ändert dies, indem sichergestellt wird, dass Daten während des gesamten Manipulationsprozesses stets verschlüsselt bleiben, was ein viel höheres Sicherheitsniveau bietet.

Wie funktioniert FHE?

FHE funktioniert, indem es Daten in einen geheimen Code (Kryptogramm) umwandelt, mit dem mathematische Operationen durchgeführt werden können. Wenn das verschlüsselte Ergebnis zurückgegeben und entschlüsselt wird, stimmt das Ergebnis mit der Antwort überein, die Sie erhalten würden, wenn Sie mit den originalen Daten arbeiten.

Dadurch wird ein praktischer Prozess geschaffen, bei dem Benutzer oder Organisationen:

  • Verschlüsselte Daten auf Multi-Cloud-Infrastrukturen und in hybriden Umgebungen speichern und teilen können.

  • Komplexe Operationen wie Vorhersageanalysen oder KI auf verschlüsselten Datensätzen durchführen.

  • Sicherstellen, dass Cloud-Anbieter, Regierungen oder Hacker keinen Zugriff auf sensible Informationen in Form von Klartext haben.

Hauptmerkmale von FHE

Interoperabilität und Integration

FHE bietet kombinierbare Privatsphäre, was bedeutet, dass verschlüsselte Berechnungen zwischen verschiedenen Systemen kombiniert werden können, während die Interoperabilität erhalten bleibt. Diese Lösung eignet sich besonders gut für Anwendungen wie blockchain, wo programmierbare Privatsphäre on-chain nahtlos zwischen mehreren Protokollen und Diensten integriert werden kann.

Quantenresistenz

Auf der Grundlage einer gitterbasierten kryptografischen Annahme konzipiert, bietet die FHE-Technik Schutz gegen Angriffe von Quantencomputern. Dadurch sind verschlüsselte Daten immer sicher vor zukünftigen Bedrohungen durch Quantencomputer und schaffen eine anpassungsfähige Sicherheitsbasis für die Zukunft.

Öffentliche Verifizierbarkeit

FHE ermöglicht es, dass jeder die Berechnungen, die auf verschlüsselten Daten durchgeführt wurden, überprüfen kann, ohne die zugrunde liegenden Daten offenzulegen. Diese Eigenschaft schafft Vertrauen in dezentrale und erlaubnisfreie Systeme, einschließlich Blockchain-Netzwerken.

Die Vorteile der vollhomomorphen Verschlüsselung

  • Verbesserung der Privatsphäre von Daten: Sicherstellen, dass sensible Daten stets verschlüsselt sind, um das Risiko von Informationslecks während der Verarbeitung zu verringern.

  • Sicherheit ohne Vertrauen: Sie müssen kein absolutes Vertrauen in den Cloud-Dienstanbieter oder andere Dritte setzen, da Ihre Informationen immer nicht lesbar sind.

  • Einhaltung von Vorschriften: Hilft Unternehmen, strengen Vorschriften zum Schutz persönlicher und sensibler Daten nachzukommen.

  • Unterstützung fortschrittlicher Anwendungen: Sicherstellen, dass KI-Technologie, maschinelles Lernen und Big Data-Analysen auf verschlüsselten Datensätzen sicher sind, die zuvor aufgrund von Datenschutzbedenken schwer zugänglich waren.

Anwendungsfälle in der Praxis

Finanzdienstleistungen

FHE unterstützt die Analyse verschlüsselter Daten wie Betrugserkennung, Risikomodellierung und Investitionsprognosen. FHE ermöglicht es Finanzinstituten, die Vorschriften zur Privatsphäre bei der Freigabe und Analyse sensibler Daten einzuhalten.

Gesundheitswesen und Lebenswissenschaften

Krankenhäuser und Forschungsorganisationen können klinische Versuchsdaten und Gesundheitsakten sicher in der Cloud verarbeiten, ohne Patientendaten preiszugeben. Dies beschleunigt die Forschung und fördert den Informationsaustausch unter strengen Datenschutzmaßnahmen.

Einzelhandel und Verbraucherdienste

Einzelhändler können verschlüsselte Verbraucheranalysen und verschlüsselte Abfragen durchführen, um ein Gleichgewicht zwischen der Monetarisierung von Daten und dem Schutz der Privatsphäre der Benutzer zu finden, indem sie sensible Kundeninformationen schützen.

Regierung und öffentliche Dienste

Regierungen können Bürgerdaten sicher in eine Blockchain überführen und interinstitutionelle Koordination gewährleisten, um die Privatsphäre im Gesundheitswesen, im Steuerwesen und bei der Identitätsüberprüfung zu schützen und gleichzeitig die Möglichkeit von Audits und regulatorischer Überwachung zu erhalten.

Fazit

Die vollhomomorphe Verschlüsselung ist ein Durchbruch in der Kryptografie und Datensicherheit, der eine sichere Nutzung sensibler Informationen ermöglicht, selbst wenn diese Informationen an Orten verarbeitet werden, die Sie nicht vollständig kontrollieren.

Da die digitale Welt zunehmend vernetzt und die Vorschriften zur Privatsphäre strenger werden, werden Technologien wie FHE immer wichtiger für den Schutz von Daten. In Zukunft könnte FHE eine Internetumgebung schaffen, in der Privatsphäre in jedem Schritt integriert ist und Daten immer sicher sind.

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