Punti chiave

  • La crittografia omomorfica completa (FHE) consente di eseguire calcoli su dati crittografati senza necessità di decrittazione.

  • Questa tecnologia aumenta la sicurezza garantendo che i dati rimangano privati anche quando vengono utilizzati su sistemi non affidabili.

  • FHE gioca un ruolo fondamentale nella protezione della privacy in settori come l'analisi dei dati, l'intelligenza artificiale e la tecnologia blockchain.

  • La tecnologia FHE è costruita con resistenza quantistica, capacità di combinazione e verifica pubblica.

  • I casi d'uso includono finanza, sanità, vendita al dettaglio e settore pubblico con il potenziale di cambiare il modo in cui viene gestita la privacy dei dati online.

Introduzione

Nel contesto in cui la privacy dei dati sta diventando sempre più importante, le persone e le aziende desiderano un modo più efficace per proteggere i dati in modo sicuro. Non solo durante l'archiviazione o la trasmissione dei dati, ma anche durante l'utilizzo dei dati. La crittografia omomorfica completa, o FHE, è una nuova tecnica di crittografia che aiuta a realizzare questo. A differenza delle tecniche di crittografia tradizionali che richiedono la decrittazione dei dati per l'elaborazione, FHE consente di eseguire calcoli e analisi sui dati mantenendo sempre i dati crittografati.

Che cos'è la crittografia omomorfica completa?

La crittografia omomorfica completa è una tecnologia di crittografia speciale. Questa tecnologia consente ai computer di elaborare informazioni crittografate senza mai "vedere" i dati reali. In altre parole, puoi inviare i tuoi dati segreti a un server cloud o a un'altra azienda e possono elaborare quei dati (ad esempio, rilevando modelli o eseguendo programmi) senza sapere come sono i tuoi dati reali.

Le tecniche di crittografia tradizionali proteggono i dati durante l'archiviazione e la trasmissione, ma richiedono la decrittazione prima dell'elaborazione, rendendoli vulnerabili agli hacker o alla rivelazione involontaria delle informazioni. FHE cambia questo garantendo che i dati rimangano sempre crittografati durante l'intero processo di elaborazione, offrendo un livello di sicurezza molto più elevato.

Come funziona FHE?

FHE funziona sulla base di un meccanismo che trasforma i dati in un codice segreto (frammento crittografico) su cui è comunque possibile eseguire operazioni matematiche. Quando il risultato crittografato viene restituito e decrittato, il risultato corrisponderà alla risposta che riceveresti se operassi sui dati originali.

Grazie a ciò, viene creato un processo pratico affinché gli utenti o le organizzazioni possano:

  • Archiviare e condividere dati crittografati su infrastrutture multi-cloud e ibride.

  • Eseguire operazioni complesse come analisi predittive o AI su set di dati crittografati.

  • Garantire che fornitori di cloud, governi o hacker non possano accedere alle informazioni sensibili in forma di testo semplice.

Caratteristiche distintive di FHE

Capacità di combinazione e interazione

FHE fornisce privacy con capacità di combinazione, il che significa che è possibile combinare calcoli crittografati tra sistemi diversi mantenendo comunque l'interoperabilità. Questa soluzione è particolarmente adatta per applicazioni come blockchain, dove la privacy programmabile on-chain è integrata senza soluzione di continuità tra vari protocolli e servizi.

Resistenza quantistica

Costruito su una base crittografica basata su griglie, la tecnica FHE ha la capacità di resistere agli attacchi dei computer quantistici. Di conseguenza, i dati crittografati rimangono sempre al sicuro dalle minacce dei computer quantistici futuri, creando una base di sicurezza adattabile nel tempo.

Capacità di verifica pubblica

FHE consente alle persone di verificare che i calcoli sui dati crittografati siano stati eseguiti correttamente senza rivelare i dati sottostanti. Questa proprietà crea fiducia nei sistemi decentralizzati e senza autorizzazione, inclusi i network blockchain.

I vantaggi della crittografia omomorfica completa

  • Miglioramento della privacy dei dati: Assicurare che i dati sensibili siano sempre crittografati per ridurre il rischio di esposizione delle informazioni durante l'elaborazione.

  • Sicurezza senza fiducia: Non è necessario riporre una fiducia assoluta nel fornitore di servizi cloud o in altre terze parti poiché le tue informazioni rimangono sempre illeggibili.

  • Conformità normativa: Aiuta le aziende a rispettare normative rigorose sulla protezione dei dati personali e sensibili.

  • Supporto per applicazioni avanzate: Garantire la sicurezza della tecnologia AI, dell'apprendimento automatico e dell'analisi dei big data su set di dati crittografati che in precedenza erano difficili da accedere a causa di preoccupazioni sulla privacy.

Casi d'uso pratici

Servizi finanziari

FHE supporta l'analisi predittiva crittografata come la rilevazione delle frodi, la modellazione del rischio di credito e le previsioni sugli investimenti. FHE consente alle istituzioni finanziarie di conformarsi alle normative sulla privacy durante la condivisione e l'analisi di dati sensibili.

Sanità e scienze della vita

Ospedali e istituti di ricerca possono gestire dati di sperimentazione clinica e cartelle cliniche in modo sicuro sulla piattaforma cloud senza rivelare le informazioni dei pazienti. Ciò accelera la ricerca e incoraggia la condivisione delle informazioni con rigorose misure di controllo della privacy.

Vendita al dettaglio e servizi al consumatore

I rivenditori possono eseguire analisi comportamentali dei consumatori crittografate e query di ricerca crittografate, bilanciando il profitto dai dati e la protezione della privacy degli utenti proteggendo le informazioni sensibili dei clienti.

Governo e servizi pubblici

Il governo può spostare i dati dei cittadini e coordinare le agenzie in modo sicuro sulla catena per proteggere la privacy nei sistemi sanitari, fiscali e di verifica dell'identità, mantenendo comunque la capacità di audit e monitoraggio secondo le normative.

Conclusione

La crittografia omomorfica completa è una svolta nella crittografia e nella sicurezza dei dati, offrendo un modo sicuro di utilizzare informazioni sensibili anche quando tali informazioni vengono elaborate in luoghi che non controlli completamente.

Man mano che il mondo diventa sempre più digitalizzato e le normative sulla privacy diventano più rigorose, tecnologie come FHE giocheranno un ruolo sempre più importante nella protezione dei dati. In futuro, FHE potrebbe creare un ambiente Internet in cui la privacy è integrata in ogni fase, mantenendo i dati sempre al sicuro.

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