encriptação totalmente homomórfica FHE: Guardião da privacidade na era da IA

Recentemente, o mercado tem estado em baixa, o que nos deu mais tempo para focar no desenvolvimento de algumas tecnologias emergentes. Embora o mercado de encriptação de 2024 não seja tão grandioso quanto em anos anteriores, ainda há algumas novas tecnologias que estão gradualmente se tornando maduras. Hoje, vamos nos concentrar em uma tecnologia notável: encriptação totalmente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, abreviada como FHE).

Para entender este conceito complexo de FHE, precisamos primeiro compreender o significado de "encriptação" e "homomórfico", assim como o porquê de ser "totalmente" homomórfico.

encriptação de conceitos básicos

A encriptação é um método comum de proteger a segurança da informação. Suponha que Alice queira transmitir uma mensagem secreta a Bob, "1314 520", mas deve passar pela terceira parte C. Para garantir a segurança da informação, Alice pode usar um método simples de encriptação, como multiplicar cada número por 2, tornando-se "2628 1040". Quando Bob receber a mensagem, basta dividir cada número por 2 para obter a informação original. Este método permite que ambas as partes realizem comunicação confidencial sem confiar no transmissor.

Criptografia homomórfica avançada

A criptografia homomórfica vai um passo além. Imagine que Alice tem apenas 7 anos e só sabe fazer as operações básicas de multiplicar por 2 e dividir por 2. Ela precisa calcular o total da conta de luz da casa durante 12 meses, sendo 400 yuan por mês, mas não quer que ninguém saiba o valor exato. Então, ela multiplica 400 e 12 por 2, e diz a C para calcular 800 multiplicado por 24. C calcula 19200 e, em seguida, Alice divide o resultado por 4, obtendo a resposta correta de 4800 yuan. Neste processo, C ajuda a realizar cálculos complexos sem conhecer os dados reais, refletindo as características da criptografia homomórfica.

encriptação totalmente homomórfica de necessidade

No entanto, a criptografia homomórfica simples ainda tem limitações. Se C for suficientemente inteligente, pode conseguir quebrar os dados originais por meio de força bruta. A encriptação totalmente homomórfica torna a quebra quase impossível ao introduzir ruído e operações mais complexas. Permite a realização de um número arbitrário de operações de adição e multiplicação sobre dados encriptados, e ainda assim obter resultados corretos após a decriptação. Esta tecnologia só alcançou avanços significativos em 2009.

Aplicações de FHE no campo da IA

A tecnologia FHE tem um enorme potencial na área da IA. Um dos grandes desafios atuais no desenvolvimento da IA é como obter dados de treinamento suficientes enquanto se protege a privacidade dos dados. A FHE oferece uma possível solução:

1. Os usuários podem encriptar dados sensíveis usando o método FHE.
2. Fornecer dados encriptados à IA para cálculo.
3. AI produz resultados de encriptação.
4. O usuário decifra os resultados em um ambiente seguro local.

Este método permite que a IA realize tarefas de cálculo sem acessar os dados sensíveis originais, aumentando significativamente a segurança do uso de dados.

Cenários de aplicação prática de FHE

A tecnologia FHE pode ser aplicada em várias áreas, como reconhecimento facial. Ela consegue permitir que as máquinas determinem se é uma pessoa real, ao mesmo tempo em que protege a privacidade do usuário. No entanto, os cálculos FHE exigem um grande suporte de poder computacional, o que levou alguns projetos a começarem a construir redes de poder computacional dedicadas e infraestrutura de apoio.

Se a tecnologia FHE puder ser aplicada em larga escala na área de IA, isso aliviará significativamente os problemas de privacidade de dados e segurança enfrentados pelo desenvolvimento atual da IA. Desde informações militares em conflitos internacionais até o desbloqueio de telefones no dia a dia, a FHE pode se tornar uma tecnologia chave para proteger a privacidade.

Neste era de rápida evolução da IA, a maturidade da tecnologia FHE será, sem dúvida, um importante baluarte para a proteção da privacidade pessoal da humanidade. Ela nos oferece a possibilidade de desfrutar das conveniências trazidas pela IA, ao mesmo tempo que mantém a segurança dos dados.