同态加密

简介

同态加密(Homomorphic Encryption)是一种特殊加密体制,允许在不解密的情况下对密文执行运算,运算结果解密后与对明文直接计算的结果一致。它使数据在被使用的全程都保持加密状态。

原理

按支持的运算能力分为部分同态、有限层级同态与全同态加密(FHE)。全同态可对密文进行任意次加法和乘法,理论上能完成任何计算。2009 年 Gentry 提出首个可行的全同态方案,采用基于格的密码学并引入「自举」技术控制噪声增长。

应用

• 云端隐私计算,数据上云仍保密
• 医疗与金融的敏感数据分析
• 隐私保护机器学习推理
• 安全多方协作

现状

同态加密的最大障碍是计算开销巨大,比明文运算慢成千上万倍。随着算法优化与专用硬件加速器的出现,性能正逐步提升,已在部分隐私计算场景试点应用,但大规模普及仍需时日。