random:short – #006 – Szyfrowanie homomorficzne

To jest powiedzmy taka metoda kryptograficzna, która pozwala robić operacje matematyczne, dodawanie, mnożenie, prosto na zaszyfrowanych danych. Bezpośrednio na szyfrogramach. Bez odszyfrowywania? Tak. I co najważniejsze, jak już masz wynik tych obliczeń nadal zaszyfrowany i go odszyfrujesz swoim kluczem, to dostajesz dokładnie to samo, co gdybyś liczył na danych jawnych. Okej, tu robi się naprawdę ciekawie. To brzmi trochę jak magia. Trochę tak. I co fascynujące, sama idea wcale nie jest taka nowa. Już w latach 70. były jakieś pierwsze wzmianki, pomysły, ale dopiero Craig Gentry w 2009 roku pokazał pierwszą działającą implementację w pełni homomorficznego szyfrowania, czyli takiego, które obsługuje i dodawanie, i mnożenie.

A to w pełni jest kluczowe. Tak, bo większość sensownych obliczeń wymaga obu tych operacji. Gentry użył do tego dość skomplikowanych struktur matematycznych, tzw. krat idealnych. Nie wchodząc w szczegóły, to pozwoliło mu zbudować system, który wytrzymuje tę operację bez niszczenia szyfrowania. Wiesz, trochę jak praca w takiej zamkniętej komorze, przez rękawice operujesz na materiały, ale go nie dotykasz. Rozumiem. No dobrze, skoro to takie rewolucyjne i działało już w 2009, a artykuł jest z 2013, to czemu dzisiaj, ponad dekadę później, nie używamy tego wszędzie? Gdzie jest haczyk? Haczyk jest jeden, ale za to duży. Wydajność. Od samego początku te obliczenia homomorficzne były, no cóż, potwornie wolne i zasobożerne.