Mã hóa đồng cấu hoàn toàn FHE: Công cụ bảo vệ quyền riêng tư trong thời đại AI
Gần đây, mặc dù thị trường mã hóa không có biến động lớn, nhưng vẫn có một số công nghệ mới nổi dần dần trở nên trưởng thành. Trong đó, mã hóa đồng cấu hoàn toàn (Fully Homomorphic Encryption, viết tắt là FHE) là một công nghệ đáng chú ý. Vào tháng 5 năm nay, người sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin cũng đã viết một bài về các nội dung liên quan đến FHE.
Để hiểu khái niệm phức tạp FHE này, chúng ta cần hiểu rõ ý nghĩa của "mã hóa" và "đồng cấu", cũng như lý do tại sao cần "toàn" mã hóa đồng cấu.
Mã hóa các khái niệm cơ bản
Mã hóa là một phương pháp phổ biến để bảo vệ an toàn thông tin. Giả sử Alice muốn gửi một tin nhắn bí mật "1314 520" đến Bob thông qua bên thứ ba C, cô ấy có thể sử dụng phương pháp mã hóa đối xứng đơn giản, nhân mỗi số với 2, biến thành "2628 1040". Bob nhận được chỉ cần chia mỗi số cho 2 để giải mã và có được thông tin gốc. Như vậy, ngay cả khi C tham gia vào quá trình truyền tải thông tin, cũng không thể biết được nội dung thực sự.
Mã hóa đồng cấu của tiến trình
Mã hóa đồng cấu thì tiến xa hơn, nó cho phép thực hiện tính toán trực tiếp trên dữ liệu đã được mã hóa, mà không cần phải giải mã trước. Ví dụ, giả sử Alice 7 tuổi chỉ biết các phép toán đơn giản như nhân 2 và chia 2, cô bé cần tính toán hóa đơn điện trong 12 tháng (mỗi tháng 400 nhân dân tệ), nhưng không muốn người khác biết số tiền cụ thể.
Alice có thể mã hóa 400 và 12 bằng cách nhân với 2, trở thành 800 và 24, sau đó nhờ C giúp tính 800×24. C tính ra kết quả 19200 rồi báo cho Alice, Alice lại chia kết quả cho 4, thì được tổng tiền điện đúng là 4800元. Trong quá trình này, C không biết thực sự đang tính toán gì, thể hiện đặc tính của mã hóa đồng cấu.
Sự cần thiết của mã hóa đồng cấu hoàn toàn
Tuy nhiên, mã hóa đồng cấu đơn giản vẫn có những hạn chế. Chẳng hạn, nếu C đủ thông minh, có thể phá vỡ dữ liệu gốc thông qua phương pháp thử nghiệm. Hơn nữa, mã hóa đồng cấu đơn giản chỉ hỗ trợ một số phép toán cụ thể trong một số lần nhất định.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn (FHE) đã vượt qua những giới hạn này. Nó cho phép thực hiện bất kỳ số lần phép cộng và phép nhân nào trên dữ liệu mã hóa, gần như có thể biểu đạt hầu hết các vấn đề toán học trên thế giới. FHE bằng cách giới thiệu tiếng ồn phức tạp hơn, khiến bên thứ ba gần như không thể phá vỡ dữ liệu gốc, thực sự đạt được sự hợp tác giữa việc sử dụng dữ liệu và bảo vệ quyền riêng tư.
Triển vọng ứng dụng của FHE
Công nghệ FHE có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực AI. Hiện tại, việc đào tạo AI cần một lượng lớn dữ liệu, nhưng nhiều dữ liệu có độ nhạy cao. FHE có thể bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu trong khi cho phép AI thực hiện tính toán và học hỏi từ dữ liệu mã hóa.
Cụ thể, người dùng có thể cung cấp dữ liệu nhạy cảm cho hệ thống AI sau khi mã hóa bằng FHE. Hệ thống AI sẽ xử lý dữ liệu đã mã hóa và xuất ra kết quả cũng đã được mã hóa. Người dùng sau đó có thể giải mã những kết quả này trong môi trường an toàn tại chỗ. Cách này vừa đảm bảo rằng AI nhận đủ dữ liệu huấn luyện, vừa đảm bảo rằng quyền riêng tư của người dùng không bị rò rỉ.
Thách thức và phát triển của công nghệ FHE
Mặc dù FHE có triển vọng rộng lớn, nhưng ứng dụng thực tế vẫn phải đối mặt với những thách thức. Vấn đề chính là tính toán FHE cần hỗ trợ sức mạnh tính toán lớn. Để giải quyết vấn đề này, một số dự án đang khám phá việc xây dựng mạng lưới sức mạnh tính toán và cơ sở hạ tầng hỗ trợ.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, mã hóa đồng cấu (FHE) hy vọng sẽ trở thành công nghệ then chốt trong việc bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu trong thời đại AI. Từ việc bảo vệ quyền riêng tư cá nhân đến an ninh quốc gia, FHE có thể đóng vai trò quan trọng. Trong thế giới tương lai do AI dẫn dắt, công nghệ FHE có thể trở thành hàng rào cuối cùng bảo vệ an toàn dữ liệu của cá nhân và tổ chức.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
11 thích
Phần thưởng
11
4
Chia sẻ
Bình luận
0/400
WalletWhisperer
· 08-04 21:56
Nói nhiều như vậy nhưng vẫn chỉ là bàn phím trên giấy.
FHE mã hóa đồng cấu hoàn toàn: Công cụ bảo vệ quyền riêng tư mới trong thời đại AI
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn FHE: Công cụ bảo vệ quyền riêng tư trong thời đại AI
Gần đây, mặc dù thị trường mã hóa không có biến động lớn, nhưng vẫn có một số công nghệ mới nổi dần dần trở nên trưởng thành. Trong đó, mã hóa đồng cấu hoàn toàn (Fully Homomorphic Encryption, viết tắt là FHE) là một công nghệ đáng chú ý. Vào tháng 5 năm nay, người sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin cũng đã viết một bài về các nội dung liên quan đến FHE.
Để hiểu khái niệm phức tạp FHE này, chúng ta cần hiểu rõ ý nghĩa của "mã hóa" và "đồng cấu", cũng như lý do tại sao cần "toàn" mã hóa đồng cấu.
Mã hóa các khái niệm cơ bản
Mã hóa là một phương pháp phổ biến để bảo vệ an toàn thông tin. Giả sử Alice muốn gửi một tin nhắn bí mật "1314 520" đến Bob thông qua bên thứ ba C, cô ấy có thể sử dụng phương pháp mã hóa đối xứng đơn giản, nhân mỗi số với 2, biến thành "2628 1040". Bob nhận được chỉ cần chia mỗi số cho 2 để giải mã và có được thông tin gốc. Như vậy, ngay cả khi C tham gia vào quá trình truyền tải thông tin, cũng không thể biết được nội dung thực sự.
Mã hóa đồng cấu của tiến trình
Mã hóa đồng cấu thì tiến xa hơn, nó cho phép thực hiện tính toán trực tiếp trên dữ liệu đã được mã hóa, mà không cần phải giải mã trước. Ví dụ, giả sử Alice 7 tuổi chỉ biết các phép toán đơn giản như nhân 2 và chia 2, cô bé cần tính toán hóa đơn điện trong 12 tháng (mỗi tháng 400 nhân dân tệ), nhưng không muốn người khác biết số tiền cụ thể.
Alice có thể mã hóa 400 và 12 bằng cách nhân với 2, trở thành 800 và 24, sau đó nhờ C giúp tính 800×24. C tính ra kết quả 19200 rồi báo cho Alice, Alice lại chia kết quả cho 4, thì được tổng tiền điện đúng là 4800元. Trong quá trình này, C không biết thực sự đang tính toán gì, thể hiện đặc tính của mã hóa đồng cấu.
Sự cần thiết của mã hóa đồng cấu hoàn toàn
Tuy nhiên, mã hóa đồng cấu đơn giản vẫn có những hạn chế. Chẳng hạn, nếu C đủ thông minh, có thể phá vỡ dữ liệu gốc thông qua phương pháp thử nghiệm. Hơn nữa, mã hóa đồng cấu đơn giản chỉ hỗ trợ một số phép toán cụ thể trong một số lần nhất định.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn (FHE) đã vượt qua những giới hạn này. Nó cho phép thực hiện bất kỳ số lần phép cộng và phép nhân nào trên dữ liệu mã hóa, gần như có thể biểu đạt hầu hết các vấn đề toán học trên thế giới. FHE bằng cách giới thiệu tiếng ồn phức tạp hơn, khiến bên thứ ba gần như không thể phá vỡ dữ liệu gốc, thực sự đạt được sự hợp tác giữa việc sử dụng dữ liệu và bảo vệ quyền riêng tư.
Triển vọng ứng dụng của FHE
Công nghệ FHE có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực AI. Hiện tại, việc đào tạo AI cần một lượng lớn dữ liệu, nhưng nhiều dữ liệu có độ nhạy cao. FHE có thể bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu trong khi cho phép AI thực hiện tính toán và học hỏi từ dữ liệu mã hóa.
Cụ thể, người dùng có thể cung cấp dữ liệu nhạy cảm cho hệ thống AI sau khi mã hóa bằng FHE. Hệ thống AI sẽ xử lý dữ liệu đã mã hóa và xuất ra kết quả cũng đã được mã hóa. Người dùng sau đó có thể giải mã những kết quả này trong môi trường an toàn tại chỗ. Cách này vừa đảm bảo rằng AI nhận đủ dữ liệu huấn luyện, vừa đảm bảo rằng quyền riêng tư của người dùng không bị rò rỉ.
Thách thức và phát triển của công nghệ FHE
Mặc dù FHE có triển vọng rộng lớn, nhưng ứng dụng thực tế vẫn phải đối mặt với những thách thức. Vấn đề chính là tính toán FHE cần hỗ trợ sức mạnh tính toán lớn. Để giải quyết vấn đề này, một số dự án đang khám phá việc xây dựng mạng lưới sức mạnh tính toán và cơ sở hạ tầng hỗ trợ.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, mã hóa đồng cấu (FHE) hy vọng sẽ trở thành công nghệ then chốt trong việc bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu trong thời đại AI. Từ việc bảo vệ quyền riêng tư cá nhân đến an ninh quốc gia, FHE có thể đóng vai trò quan trọng. Trong thế giới tương lai do AI dẫn dắt, công nghệ FHE có thể trở thành hàng rào cuối cùng bảo vệ an toàn dữ liệu của cá nhân và tổ chức.