HELib準同型暗号化ライブラリ

IBMは、 準同型暗号化 (HE)をサポートする無料の暗号化ライブラリHElibをリリースしました。 これは、このような暗号システムの歴史における最初の実装であり、情報を保護する科学的および数学的方法としての暗号の開発における重要な段階です。 クラウドサービスの普及により、開発は私たちの時代には特別な実用的価値を持っています。



準同型暗号化は、暗号化されたデータを最初に復号化せずに数学演算を実行できる暗号化システムです。 このアイデアは30年前に有名な暗号学者Ronald Rivestによって形成されましたが、長い間、完全な準同型システムの存在は証明されていませんでした。 リベスト自身は、このアイデアを実現しないことに決めました。



それにもかかわらず、IBMの研究者は部分的ではなく完全に準同型暗号化を実装できました。 スキームはBGV (Brakerski-Gentry-Vaikuntanatan、Brakerski-Gentry-Vaikuntanathan)と呼ばれていました。



スタンフォード大学の大学院生であるCraig Gentryは、2009年に博士論文 「理想的な格子を使用した完全準同型暗号化」でこのモデルを提案しました。 このモデルは、暗号作成者のコミュニティに非常に好意的に受け入れられ、すぐに多くの改良を実現しました。 ジェントリー自身は、以前に全米科学協会とIBM Research部門からサポートを受けていました。



HElibライブラリでは、BGVスキームは、 Smart-Verkauteren暗号テキストパッケージング技術の使用やGentry-Halevy-Smart最適化など、速度の最適化を実装しています。



HElibはNTL数学ライブラリを使用してC ++で記述されています 。 ソースコードはGPLの下で配布されます。



残念ながら、準同型暗号化はコンピューターのコンピューティング要件を大幅に増加させます。 たとえば、2009年のGentry自身によると、テキストが暗号化されている場合にGoogleで検索クエリを処理するには、約1兆倍の計算が必要になります 。 それでも、最適化によりライブラリのパフォーマンスを大幅に向上させることができたため、ムーアの法則が続く場合、数年または数十年でライブラリはウェブアプリケーションで幅広いアプリケーションを見つけることができます。 おそらく私たちが考えているよりもさらに早いでしょう。



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