El cifrado totalmente homomórfico es una forma de esquema de cifrado que permite realizar cálculos con datos mientras están cifrados. Su objetivo es permitir cálculos en textos cifrados de tal manera que nunca sea necesario descifrarlos en pasos intermedios durante el cálculo.
Esto proporciona una potente funcionalidad para casos de uso como la computación en la nube y el análisis de big data, donde se requiere el procesamiento de grandes cantidades de datos, pero la información confidencial o de propiedad exclusiva debe mantenerse privada de terceros.
Esta idea parece imposible. ¿Cómo se pueden realizar operaciones (suma, multiplicación, etc.) con datos sin descifrarlos?
El problema es que las claves para el cifrado y el descifrado están separadas en los esquemas de cifrado tradicionales, y realizar operaciones con datos cifrados requiere descifrarlos primero.
Con el cifrado totalmente homomórfico (FHE), también tienes una clave de cifrado, pero a diferencia de los esquemas tradicionales, puedes calcular en texto sin formato de forma arbitraria sin tener que descifrarlo.
La utilidad del cifrado homomórfico
Es una propiedad tremendamente útil, que permite el cálculo de datos confidenciales sin revelarlos a la entidad que realiza el cálculo.
Por ejemplo, considere una base de datos de información médica totalmente cifrada homomórfica. Se puede proporcionar una clave de cifrado a un médico, que puede realizar consultas en la base de datos para determinar si los pacientes con síntomas específicos han sido tratados. Esto permite al médico obtener información sobre sus pacientes sin tener acceso a los datos reales de la base de datos.
¿En qué se diferencia FHE de otras formas de cifrado homomórfico?
En cuanto a la posibilidad de realizar cálculos sobre datos cifrados, el cifrado homomórfico tiene diferentes tipos; cifrado parcialmente, algo, totalmente nivelado y totalmente homomórfico.
Parcialmente homomórfico y algo homomórfico solo permiten un tipo particular de operación sobre datos cifrados, también con repetición limitada.
El cifrado totalmente homomórfico admite una cantidad ilimitada de operaciones sobre datos cifrados. Además, la operación se puede aplicar un número ilimitado de veces.
Beneficios del cifrado totalmente homomórfico
FHE se puede utilizar para almacenar datos privados confidenciales en servidores de terceros y aún así permitir el cálculo de esos datos privados mientras se mantienen cifrados. Los administradores del servidor no pueden descubrir qué cálculos se realizaron con los datos privados (suponiendo una implementación FHE segura).
FHE elimina el equilibrio entre la usabilidad de los datos y su privacidad. La privacidad de los datos se preserva sin necesidad de enmascarar o eliminar ninguna función.
La implementación adecuada de FHE significa una resiliencia de alto nivel contra ataques cuánticos, lo que hace que este esquema sea cuántico seguro.
FHE todavía está surgiendo y se considera comercialmente inviable, por lo que es necesario realizar muchas investigaciones antes de que sea ampliamente utilizable.
