Explorando la encriptación completamente homomórfica: una herramienta de protección de la privacidad en la era de la IA
Recientemente, aunque el mercado de encriptación ha tenido poca volatilidad, aún hay algunas tecnologías emergentes que están madurando gradualmente. Entre ellas, la encriptación completamente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, FHE) es una dirección que merece atención. En mayo de este año, el fundador de Ethereum, Vitalik Buterin, también publicó un artículo sobre FHE, lo que generó una amplia discusión en la industria.
Para entender el complejo concepto de FHE, primero necesitamos comprender el significado de "encriptación" y "homomórfico", así como por qué es necesario lograr la "encriptación completamente homomórfica".
Conceptos básicos de encriptación
La encriptación es un método común para proteger la seguridad de la información. Por ejemplo, Alice quiere enviar un mensaje secreto "1314 520" a Bob a través del tercero C. Para mantener la confidencialidad, Alice puede multiplicar cada número por 2 para realizar una encriptación simple, convirtiéndolo en "2628 1040". Cuando Bob lo recibe, solo necesita dividir cada número por 2 para restaurar la información original. Esta es una forma básica de encriptación simétrica.
Cifrado homomórfico
El cifrado homomórfico avanza un paso más, ya que permite realizar cálculos directamente sobre datos encriptados sin necesidad de desencriptarlos primero. Supongamos que Alice, de 7 años, solo sabe realizar las operaciones más simples de multiplicar por 2 y dividir entre 2; necesita calcular el total de la factura de electricidad de su casa durante 12 meses (400 yuanes al mes). Alice puede encriptar 400 y 12 multiplicándolos por 2 y luego pedir a un tercero, C, que calcule el resultado de 800×24. Una vez que C obtiene 19200, Alice divide el resultado entre 4 y puede obtener el total correcto de la factura de electricidad, que es 4800 yuanes. En este proceso, C no conoce la cantidad real de la factura de electricidad ni el número de meses, lo que refleja las características del cifrado homomórfico.
La necesidad de la encriptación completamente homomórfica
Sin embargo, el cifrado homomórfico simple puede ser vulnerado. Por ejemplo, C podría deducir los datos originales mediante un ataque de fuerza bruta. Por lo tanto, se requieren técnicas de encriptación completamente homomórfica más complejas. La encriptación completamente homomórfica permite realizar operaciones de adición y multiplicación en datos encriptados un número arbitrario de veces, aumentando considerablemente la dificultad de ser vulnerado. Esto hace que la encriptación completamente homomórfica sea un avance importante en la criptografía, y no fue hasta que en 2009, Gentry y otros académicos propusieron nuevas ideas que se empezó a implementar la encriptación completamente homomórfica.
Perspectivas de aplicación de FHE en el campo de la IA
La tecnología FHE tiene un amplio potencial de aplicación en el campo de la IA. El entrenamiento de modelos de IA requiere grandes cantidades de datos, pero muchos de esos datos involucran problemas de privacidad. FHE puede permitir que los modelos de IA realicen cálculos y aprendan de datos encriptados mientras protege la privacidad de los datos. En concreto:
Los propietarios de datos pueden encriptar datos sensibles con FHE.
Proporcionar los datos encriptados a la IA para su cálculo
AI salida de encriptación
El propietario de los datos descifra los resultados de forma segura en local.
Este enfoque protege la privacidad de los datos originales y aprovecha plenamente la capacidad de cálculo de la IA, logrando el objetivo de "tanto uno como otro".
Proyectos de FHE y aplicaciones prácticas
Actualmente, varios proyectos están explorando la tecnología FHE, como Zama, Privasea, Mind Network, entre otros. Tomando como ejemplo una aplicación de reconocimiento facial, FHE puede permitir que la IA determine si es una persona real sin exponer la información facial del usuario.
Sin embargo, el cálculo de FHE requiere una gran potencia de cálculo. Para resolver este problema, algunos proyectos están construyendo redes de potencia de cálculo y las instalaciones correspondientes. Por ejemplo, un proyecto lanzó productos de hardware similares a dispositivos de minería, así como un "certificado de trabajo" emitido en forma de NFT, destinado a incentivar a los usuarios a participar en la construcción de la red.
La importancia de FHE
Con la proliferación de la tecnología AI, los problemas de privacidad de datos se han vuelto cada vez más prominentes. Desde la privacidad personal hasta la seguridad nacional, la tecnología FHE tiene aplicaciones potencialmente importantes. Por ejemplo, en el ámbito militar, FHE puede permitir que las partes utilicen la tecnología AI mientras protegen información sensible. En la vida cotidiana, desde el desbloqueo facial del teléfono móvil hasta el procesamiento de diversos datos privados, FHE puede desempeñar un papel importante.
Si la tecnología de encriptación completamente homomórfica puede madurar realmente, se convertirá en la última línea de defensa para proteger la privacidad humana en la era de la IA, teniendo un profundo impacto en individuos, empresas y naciones.
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ForkYouPayMe
· hace6h
¿Puede equivocarse V神 al actuar?
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BasementAlchemist
· hace6h
Vitalik Buterin está mostrando su conocimiento nuevamente.
Ver originalesResponder0
gas_guzzler
· hace7h
Parece que Vitalik Buterin está investigando todo últimamente.
Tecnología FHE: el guardián de la privacidad en la era de la IA
Explorando la encriptación completamente homomórfica: una herramienta de protección de la privacidad en la era de la IA
Recientemente, aunque el mercado de encriptación ha tenido poca volatilidad, aún hay algunas tecnologías emergentes que están madurando gradualmente. Entre ellas, la encriptación completamente homomórfica (Fully Homomorphic Encryption, FHE) es una dirección que merece atención. En mayo de este año, el fundador de Ethereum, Vitalik Buterin, también publicó un artículo sobre FHE, lo que generó una amplia discusión en la industria.
Para entender el complejo concepto de FHE, primero necesitamos comprender el significado de "encriptación" y "homomórfico", así como por qué es necesario lograr la "encriptación completamente homomórfica".
Conceptos básicos de encriptación
La encriptación es un método común para proteger la seguridad de la información. Por ejemplo, Alice quiere enviar un mensaje secreto "1314 520" a Bob a través del tercero C. Para mantener la confidencialidad, Alice puede multiplicar cada número por 2 para realizar una encriptación simple, convirtiéndolo en "2628 1040". Cuando Bob lo recibe, solo necesita dividir cada número por 2 para restaurar la información original. Esta es una forma básica de encriptación simétrica.
Cifrado homomórfico
El cifrado homomórfico avanza un paso más, ya que permite realizar cálculos directamente sobre datos encriptados sin necesidad de desencriptarlos primero. Supongamos que Alice, de 7 años, solo sabe realizar las operaciones más simples de multiplicar por 2 y dividir entre 2; necesita calcular el total de la factura de electricidad de su casa durante 12 meses (400 yuanes al mes). Alice puede encriptar 400 y 12 multiplicándolos por 2 y luego pedir a un tercero, C, que calcule el resultado de 800×24. Una vez que C obtiene 19200, Alice divide el resultado entre 4 y puede obtener el total correcto de la factura de electricidad, que es 4800 yuanes. En este proceso, C no conoce la cantidad real de la factura de electricidad ni el número de meses, lo que refleja las características del cifrado homomórfico.
La necesidad de la encriptación completamente homomórfica
Sin embargo, el cifrado homomórfico simple puede ser vulnerado. Por ejemplo, C podría deducir los datos originales mediante un ataque de fuerza bruta. Por lo tanto, se requieren técnicas de encriptación completamente homomórfica más complejas. La encriptación completamente homomórfica permite realizar operaciones de adición y multiplicación en datos encriptados un número arbitrario de veces, aumentando considerablemente la dificultad de ser vulnerado. Esto hace que la encriptación completamente homomórfica sea un avance importante en la criptografía, y no fue hasta que en 2009, Gentry y otros académicos propusieron nuevas ideas que se empezó a implementar la encriptación completamente homomórfica.
Perspectivas de aplicación de FHE en el campo de la IA
La tecnología FHE tiene un amplio potencial de aplicación en el campo de la IA. El entrenamiento de modelos de IA requiere grandes cantidades de datos, pero muchos de esos datos involucran problemas de privacidad. FHE puede permitir que los modelos de IA realicen cálculos y aprendan de datos encriptados mientras protege la privacidad de los datos. En concreto:
Este enfoque protege la privacidad de los datos originales y aprovecha plenamente la capacidad de cálculo de la IA, logrando el objetivo de "tanto uno como otro".
Proyectos de FHE y aplicaciones prácticas
Actualmente, varios proyectos están explorando la tecnología FHE, como Zama, Privasea, Mind Network, entre otros. Tomando como ejemplo una aplicación de reconocimiento facial, FHE puede permitir que la IA determine si es una persona real sin exponer la información facial del usuario.
Sin embargo, el cálculo de FHE requiere una gran potencia de cálculo. Para resolver este problema, algunos proyectos están construyendo redes de potencia de cálculo y las instalaciones correspondientes. Por ejemplo, un proyecto lanzó productos de hardware similares a dispositivos de minería, así como un "certificado de trabajo" emitido en forma de NFT, destinado a incentivar a los usuarios a participar en la construcción de la red.
La importancia de FHE
Con la proliferación de la tecnología AI, los problemas de privacidad de datos se han vuelto cada vez más prominentes. Desde la privacidad personal hasta la seguridad nacional, la tecnología FHE tiene aplicaciones potencialmente importantes. Por ejemplo, en el ámbito militar, FHE puede permitir que las partes utilicen la tecnología AI mientras protegen información sensible. En la vida cotidiana, desde el desbloqueo facial del teléfono móvil hasta el procesamiento de diversos datos privados, FHE puede desempeñar un papel importante.
Si la tecnología de encriptación completamente homomórfica puede madurar realmente, se convertirá en la última línea de defensa para proteger la privacidad humana en la era de la IA, teniendo un profundo impacto en individuos, empresas y naciones.