encriptación completamente homomórfica FHE: Guardián de la privacidad en la era de la IA

Recientemente, el mercado ha estado en baja, lo que nos ha dado más tiempo para centrarnos en el desarrollo de algunas tecnologías emergentes. Aunque el mercado de encriptación de 2024 no es tan grandioso como en años anteriores, todavía hay algunas nuevas tecnologías que están madurando gradualmente. Hoy, nos centraremos en una tecnología llamativa: encriptación completamente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, abreviado FHE).

Para entender este complejo concepto de FHE, primero necesitamos comprender el significado de "encriptación" y "homomórfico", así como por qué es necesario "completamente" homomórfico.

Conceptos básicos de encriptación

La encriptación es un método común para proteger la seguridad de la información. Supongamos que Alice quiere enviar un mensaje secreto a Bob "1314 520", pero debe pasarlo a través de un tercero C. Para garantizar la seguridad de la información, Alice puede utilizar un método de encriptación simple, como multiplicar cada número por 2, convirtiéndose en "2628 1040". Cuando Bob recibe el mensaje, solo necesita dividir cada número por 2 para obtener la información original. Este método permite que ambas partes realicen una comunicación confidencial sin confiar en el mensajero.

Cifrado homomórfico avanzado

El cifrado homomórfico va un paso más allá. Imagina que Alice solo tiene 7 años y solo sabe hacer las operaciones más básicas de multiplicar por 2 y dividir por 2. Necesita calcular la suma total de la factura de electricidad de 12 meses en su casa, que es de 400 yuanes al mes, pero no quiere que los demás sepan la cantidad exacta. Así que multiplica 400 y 12 por 2, y le dice a C que calcule el resultado de 800 multiplicado por 24. Después de que C calcula 19200, Alice divide el resultado entre 4, obteniendo la respuesta correcta de 4800 yuanes. En este proceso, C ayuda a realizar cálculos complejos sin conocer los datos reales, lo que refleja las características del cifrado homomórfico.

La necesidad de la encriptación completamente homomórfica

Sin embargo, la encriptación homomórfica simple todavía tiene limitaciones. Si C es lo suficientemente inteligente, podría descifrar los datos originales mediante un ataque de fuerza bruta. La encriptación completamente homomórfica introduce ruido y operaciones más complejas, lo que hace que la ruptura sea casi imposible. Permite realizar un número arbitrario de operaciones de suma y multiplicación sobre datos encriptados y aún así obtener el resultado correcto después de la desencriptación. Esta tecnología no logró avances significativos hasta 2009.

Aplicaciones de la encriptación completamente homomórfica en el campo de la IA

La tecnología FHE tiene un gran potencial en el campo de la IA. Uno de los principales desafíos que enfrenta el desarrollo de la IA actualmente es cómo obtener suficientes datos de entrenamiento mientras se protege la privacidad de los datos. FHE ofrece una posible solución:

1. Los usuarios pueden encriptar datos sensibles utilizando el método de Cifrado homomórfico.
2. Proporcionar datos encriptados a la IA para su cálculo.
3. AI genera resultados de encriptación.
4. El usuario descifra los resultados en un entorno seguro local.

Este método permite que la IA complete tareas de cálculo sin tener acceso a datos sensibles originales, aumentando significativamente la seguridad en el uso de datos.

Escenarios de aplicación práctica de FHE

La tecnología FHE se puede aplicar en múltiples campos, como el reconocimiento facial. Puede permitir que las máquinas determinen si se trata de una persona real mientras protege la privacidad del usuario. Sin embargo, el cálculo FHE requiere un gran soporte de potencia informática, lo que ha llevado a algunos proyectos a comenzar a construir redes de potencia informática especializadas e infraestructuras complementarias.

Si la tecnología FHE se puede aplicar a gran escala en el campo de la IA, aliviará enormemente los problemas de privacidad de datos y seguridad que enfrenta el desarrollo actual de la IA. Desde la inteligencia militar en conflictos internacionales hasta el desbloqueo de teléfonos móviles en la vida cotidiana, FHE podría convertirse en la tecnología clave para proteger la privacidad.

En esta era de rápido desarrollo de la IA, la madurez de la tecnología FHE sin duda se convertirá en una barrera importante para que la humanidad proteja la privacidad personal. Nos ofrece la posibilidad de disfrutar de las comodidades que trae la IA, mientras mantenemos la seguridad de los datos.