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隐私计算之全同态加密

因此,RSA 加密表现出了相乘同态的属性,进而认识到: 有了同态加密,即可以在加密数据上进行计算的能力,对数据的访问可以对数据的处理分离开来,使计算可以在加密数据上进行,而不需要使用密钥解密。...由于集合{ XOR,AND }是图灵完备的,实现这个目标所需的两个函数是位加法(相当于布尔异或)和位乘法(相当于布尔)。任何可计算函数都可以通过 XOR和AND的组合来创建。...如果在加密值的计算过程中,不支持对加密数据的无限制计算,因此不是 全同态加密。 4.2 全同态加密 在 Gentry 的2009年论文之前,同态加密计算过程中聚集的噪声问题显著地限制了真正应用的场景。...6.5 网络流量匹配的安全和保密规则 通过高级 NTA (网络流量分析) ,网络恶意行为者使用的行为模式、方法和技术随着时间的推移被学习,被定义为规则,并使用全同态加密方式进行加密。...数据库、计算、 PKI 和人工智能的影响相似,全同态加密将引发机密/隐私信息保护、处理和共享方式的巨大变化,并将从根本上改变基础计算的进程。

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什么是同态加密

### 一、 概览:同态加密的概念 同态加密(Homomorphic Encryption)是很久以前密码学界就提出来的一个Open Problem。...对加密结果做任何操作,都将会导致错误的解密,甚至解密失败。 同态加密方案最有趣的地方在于,其关注的是数据处理安全。同态加密提供了一种对加密数据进行处理的功能。...这几年不是提了个计算的概念嘛。同态加密几乎就是为计算而量身打造的!我们考虑下面的情景:一个用户想要处理一个数据,但是他的计算计算能力较弱。...这个用户可以使用计算的概念,让来帮助他进行处理而得到结果。但是如果直接将数据交给,无法保证安全性啊!于是,他可以使用同态加密,然后让来对加密数据进行直接处理,并将处理结果返回给他。...我们在计算应用场景下面进行介绍: Alice通过Cloud,以Homomorphic Encryption(以下简称HE)处理数据的整个处理过程大致是这样的: Alice对数据进行加密

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    同态加密技术

    最近领导安排研究下大数据的安全,计算机安全是个系统工程,分很多层面: 1)硬件安全 2)应用软件安全 3)操作系统安全 4)数据库系统安全 5)网络安全技术 涉及到具体的技术又有: 1)密码技术 2)计算机病毒...数据安全有一个很有意思的加密方法,这种方法叫同态同态加密。...假设 f 是个很复杂的操作,有了同态加密,我们就可以把加密得到的 e 交给第三方,第三方进行操作 F,我们拿回 F(e) 后,一解密,就得到了 f(m)。...如果一种加密算法,对于乘法和加法都能找到对应的操作,就称其为全同态加密算法。目前还没有真正可用的全同态加密算法,虽然 Craig Gentry 已经前进了一大步。...当前同态加密最主要的问题是不太成熟,效率损失太大(损失10倍以上),未来成熟的话,应用前景很大。

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    同态加密:神话和误解

    误解1:同态加密还没有准备好用于商业用途 在同态加密第一次被理论化时,它还缺乏实用性。...即使在密文中执行最基本的操作(像1+1这样简单的操作),也需要几天的时间和大量的计算能力,这对于任何广泛的应用来说都是不合理的。...虽然同态加密的一些实现建议数据必须集中进行汇集和加密,但它很少这么做。当使用同态加密来专门保护数据的交互时,可以以分散的方式进行,即允许所有贡献者保持对其数据资产的控制和所有权。...误解4:同态加密库=同态加密解决方案 同态加密库和HE-powered解决方案之间有着显著的区别。可以这样想:同态加密解决方案就是房子;同态加密库就是原始木材。...Gartner预测,到2025年,超过一半的组织将使用隐私增强计算来处理不可信环境中的数据。同态加密也将证明其足以令人信服,并且经得起怀疑。

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    同态加密:实现数据的“可算不可见”

    同态加密是密码学领域自1978年以来的经典难题,也是实现数据隐私计算的关键技术,在计算、区块链、隐私计算等领域均存在着广泛的应用需求和一些可行的应用方案。...三、同态加密应用场景 同态加密的概念最初提出用于解决计算等外包计算中的数据机密性保护问题,防止计算服务提供商获取敏感明文数据,实现“先计算后解密”等价于传统的“先解密后计算”。...1、经典应用场景——计算计算或外包计算中,用户为了节约自身的软硬件成本,可将计算和存储需求外包给服务提供商,利用服务提供商强大的算力资源实现数据的托管存储和处理。...同态加密的出现为这一场景的实现提供了可能性。 在传统的存储计算解决方案中,用户需要信任服务提供商不会窃取甚至泄露用户数据,而基于同态加密计算模型可在根本上解决这一矛盾。...首先,用户使用同态加密算法和加密密钥对数据进行加密,并将密文发送给服务器;服务器在无法获知数据明文的情况下按照用户给定的程序对密文进行计算,并将密文计算结果返回给用户;用户使用同态加密算法和解密密钥对密文计算结果进行解密

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    同态加密实现数据隐私计算,能让你的小秘密更加秘密

    摘要:同态加密作为实现数据隐私计算的关键技术,在计算、区块链、隐私计算等领域均存在着广泛的应用需求和一些可行的应用方案。...本文分享自华为社区《同态加密在联邦计算中的应用》,作者:生也有涯 知也无涯。...由上图可以看出,同态加密一般的加密方案的不同之处在于,它关注的是数据处理安全。同态加密提供了一种对加密数据进行处理的功能。 有点抽象?我们举个实际生活中的例子。...华为可信智能计算TICS在联邦数据分析中引入同态加密,以保证计算过程的安全。 引入同态加密之前,TICS采用传统的对称和非对称加密相结合的算法,保证数据传输过程的安全。...引入同态加密前的计算过程: 引入同态加密后的计算过程: 在TICS中使用同态加密 联盟管理页面,管理员开启“高级别隐私保护” 。

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    同态加密算力开销如何弥补?港科大等提出基于FPGA实现的同态加密算法硬件加速方案

    在联邦学习中所使用的多种隐私计算技术中,同态加密的功能和实用性举足轻重。...诚然,全同态加密是一种非常理想、需求巨大的算法,然而,目前主流的全同态加密算法,运算复杂度都相当之高,计算时间之漫长,使其几乎无法在生产行业中实现落地。因此,部分同态加密成为了更加现实的解决方案。...尽管相对于全同态加密,Paillier 加密计算效率已经较为可观,但是,相比较于高效的明文处理,Paillier 加密系统还是不可避免地引入了大量计算开销。...如图二所示,该系统被设想为部署在服务器端,这些服务器属于联邦学习的参与方。...通过使用 HLS 快速开发基于 FPGA 的同态加密工程,是对 FPGA 在隐私安全计算行业进行角色定位的有效探索尝试。

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    如何使用 Julia 语言实现「同态加密+机器学习」?

    最近,密码学方面取得的突破可以在无需进行解密的情况下,直接计算加密数据。在我们的例子中,用户可以将加密数据(例如图像)传递给 API,以此运行机器学习模型,并返回加密的答案。...整个过程中都没有解密用户数据,尤其是服务商既不能访问原始图像,也不能解码计算得到的预测值。这是怎么做到的呢?...同态加密(Homomorphic Encryption,HE)的一般解释 一般而言,对加密数据进行计算的能力被称为「安全计算」,这是一个相当大的研究领域,针对大量不同的场景要用不同的密码学方法和技术解决问题...它使用加密数据评估了 f,并返回了另一个基于加密值评估 f 的结果对应的加密值。这一性质正是我们将这种技术称为「同态加密」的原因。...在过去的一年中,同态加密系统的性能才达到能以实际可用的速度评估有趣计算的程度。一扇崭新的大门就此打开。随着算法、软件和硬件的进步,同态加密必然会成为保护数百万用户隐私的主流技术。

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    联邦学习|同态加密:实现数据的“可算不可见”

    同态加密是密码学领域自1978年以来的经典难题,也是实现数据隐私计算的关键技术,在计算、区块链、隐私计算等领域均存在着广泛的应用需求和一些可行的应用方案。...三、同态加密应用场景 同态加密的概念最初提出用于解决计算等外包计算中的数据机密性保护问题,防止计算服务提供商获取敏感明文数据,实现“先计算后解密”等价于传统的“先解密后计算”。...1、经典应用场景——计算计算或外包计算中,用户为了节约自身的软硬件成本,可将计算和存储需求外包给服务提供商,利用服务提供商强大的算力资源实现数据的托管存储和处理。...同态加密的出现为这一场景的实现提供了可能性。 在传统的存储计算解决方案中,用户需要信任服务提供商不会窃取甚至泄露用户数据,而基于同态加密计算模型可在根本上解决这一矛盾。...首先,用户使用同态加密算法和加密密钥对数据进行加密,并将密文发送给服务器;服务器在无法获知数据明文的情况下按照用户给定的程序对密文进行计算,并将密文计算结果返回给用户;用户使用同态加密算法和解密密钥对密文计算结果进行解密

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    计算计算

    计算固然好,但也有不少的缺陷和使用限制,这样才出现了雾计算、霾计算等技术,这些技术都是针对计算做的很好的补充,满足多样化的市场应用需求。...本文也介绍一个新技术,就是粒计算,粒计算同样是和计算有着千丝万缕的联系。 ? 其实,粒计算计算的概念出现得还早。...不仅在大数据、人工智能这些领域,在计算里,粒计算同样受欢迎。计算是一种计算资源,集合了海量的数据处理,大数据、人工智能都有着紧密联系,而粒计算正是处理海量数据,尤其是不确定性数据的好手。...由于计算本身的通用性特点,在“”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“”可以同时支撑不同的应用运行,这都需要对海量的不确定数据进行计算处理,这时就需要粒计算。...粒计算计算的最佳拍档,随着计算要处理的数据量越来越庞大,大量无用甚至错误的数据影响到了计算的处理效率和结果,引入粒计算后,可以有效提升计算计算效率,充分地发挥出计算的优势。

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    nfv计算_计算必学知识

    一 .计算 1.Saas软件即服务 SaaS的实例: MicrosoftOfficeOnline(WordOnline,ExcelOnline等)服务,无需在本机安装,打开浏览器,注册账号,可以随时随地通过网络进行软件编辑...基础设施层面 iaas的实例 : VMware 提供成熟的虚拟机及虚拟机管理软件,是业界最大的虚拟化软件提供商 OpenStack提供一个开源的软件解决方案,能够管理KVM VMware等虚拟机 3.计算应用...Google也允许第三方在Google的计算中通过Google App Engine,基于所提供的接口运行大型并行应用程序。 二 ....计算的定义 NIST: 计算是一种能够通过网络随时随地以便利的、按需付费的方式获取计算资源(包括网络、服务器、存储、应用和服务等)并提高其可用性的模式,这些资源来自一个共享的、可配置的资源池,并能够以最省力和无人干预的方式获取和释放...,可靠性比较高,电信领域的需求匹 配度较高 (1).虚拟化技术的定义: 通俗讲是在物理计算机(x86架构)上,通过虚拟化软件生成虚拟的计算机,供上层应用使用。

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    腾讯Angel PowerFL联队斩获iDASH-2022隐私计算大赛同态加密赛道冠军

    12月9日,2022年iDASH国际隐私计算大赛结果正式公布,腾讯Angel PowerFL联队凭借最优的模型效果和较快的推理速度获得最高综合得分,斩获同态加密赛道冠军。...同时,在多方安全计算(MPC)赛道和可信计算(SGX)赛道上,腾讯Angel PowerFL联队也分别取得了第二和第三的好成绩。 历年来,同态加密赛道一直是iDASH比赛中最受关注和角逐最激烈的赛道。...在进行安全模型推理时,利用CKKS同态加密算法加密五个线性模型的参数和待测试数据矩阵,在密文下完成模型推理,并通过优化密文矩阵和密文向量乘法获得了单线程下最优的模型推理速度。...腾讯Angel PowerFL隐私计算团队是国内较早开展隐私计算联邦学习技术研究和应用的团队,在大数据、分布式计算、分布式机器学习、分布式消息中间件、多方安全计算、应用密码学等领域都有丰富的研发和应用经验...,已发表近10篇隐私计算研究论文,提交了60多件隐私计算技术发明专利申请,有多个商用隐私计算和联邦学习的平台产品目前已经通过腾讯对外开放。

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    计算——计算虚拟化的关系

    作者简介:一名计算网络运维人员、每天分享网络运维的技术干货。   ...----  二.计算虚拟化的关系 从行业数据相互关联的角度来说,计算是极度依赖虚拟化的。但虚拟化并非计算(虚拟化≠计算),计算也并非虚拟化。...虚拟化是计算的基础技术能力,但是计算和虚拟化没有必然的联系。实现计算可以不需要虚拟化,但是要提高资源的利用效率和方便管理,计算还是需要用虚拟化来实现的。  ...因此,计算和虚拟化是两种完全独特的技术。我们可以认为,虚拟化是操控硬件的软件技术,而计算是指由操控产生的服务。即我们可以将虚拟化视为技术,将计算视为服务。...计算:一种服务 虚拟化:一种技术基础 一个服务有了技术支持才能进行服务 ---- 三.虚拟化中的几个概念 1.Guest OS Guest OS是指安装在虚拟机或分区磁盘上的操作系统,通常主机操作系统不同

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    【RSA2019创新沙盒】Duality:基于同态加密的数据分析和隐私保护方案

    背景介绍 在人工智能、大数据和计算等信息产业蓬勃发展的同时,数据安全和敏感数据(包括个人隐私)泄露问题日益严峻。...比如在计算场景中,数据拥有方将数据加密存储在计算平台中,数据拥有方提交数据统计或处理任务,直接对加密数据进行操作即可,不需要在平台中进行解密,因此存储方无法获取真实的数据内容。...技术解读 同态加密是Duality公司SecurePlus™产品的核心技术。同态加密是密码学界近年来的一个研究热点,主要应用在不可信的环境中。其加密函数具有以下性质, ? 该性质称为同态性。...2016年6月,在第一次同态加密标准化研讨会,微软、NIST等结果共同提出白皮书标准:1) 安全同态加密的安全设置;2) 同态加密的API标准;3) 同态加密的应用。...总结 随着计算和大数据技术的发展,越来越多的数据在第三方平台进行存储和计算。在云端实现数据处理的同时,如何保证数据的安全性是客户的一个普遍诉求。

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    数据安全加密技术【数据库加密

    计算、大数据等信息技术正在深刻改变着人们的思维、生产、生活和学习方式,并延深进入人们的日常生活。...今儿想聊聊云安全的数据安全,毕竟计算技术的发展导致大数据在收集、存储、共享、使用等过程面临的安全威胁愈演愈烈,大数据泄露的企业个人隐私信息给用户带来了巨大的损失。...由于如今许多流行的业务应用程序托管在云端,企业主管们要么需要依赖合同条文来保护资产,选择一家让客户可以先加密数据,然后发送到云端以便存储或处理的服务提供商,要么软件即服务(SaaS)提供商合作,由对方管理其企业数据的加密和解密工作...服务端加密方式 内容感知加密和保格式加密计算的常用加密方法: 内容感知加密:在数据防泄露中使用,内容感知软件理解数据或格式,并基于策略设置加密,如在使用email将一个信用卡卡号发送给执法部门时会自动加密...密码机服务 服务器密码机是硬件密码机,采用虚拟化技术,在一台密码机中按需生成多台虚拟密码机(以下简称VSM),每台VSM对外提供普通服务器密码机一致的密钥管理和密码运算服务(支持SM1/SM2/SM3

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    拿什么保护你,我的区块链

    腾讯区块链使用同态加密、零知识证明、可信计算等技术,为区块链上数据隐私和行为可靠性提供了多方位的保障,并且提供了对国密算法的支持,在金融、政务等场景中可以选择适配SM2-SM3国密证书套件,完美对接国标...常见的、得到更多关注的同态运算是四则运算: 2.1.1 对加法同态:(加法减法在现有算法的数学结构中是同类型的运算) image.png 2.1.2 对乘法同态 image.png 腾讯区块链同态加密同时支持了...加法同态最容易支持,几乎所有同态加密算法都支持对加法的同态运算。而当前比较实用的算法中,Paillier公钥加密是除了支持对加法同态之外还能支持密文明文相乘的同态加密算法。...这也就是安全等级、功能强度性能的永恒的权衡(trade-off)。 那么强大的全同态加密就没有用武之地了吗?其实对于每10分钟出个块的公链,800毫秒的计算速度还是可以接受的。...2.3.3 准确计算结果: image.png 2.4 使用同态加密保护交易隐私 回到链上交易的问题,引入同态加密后,交易过程变成Fig. 2所示。

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    边缘计算计算的未来

    二、定义边缘计算 服务边缘计算-图表 (来源http://t.cn/Ez2kkBz) 在Aran Khanna的“边缘深度学习”(来源 http://t.cn/Ez2kpQ3)一文中,给边缘设备下了一个非常简洁的定义...相比,边缘设备和雾节点在物理上更接近,通常只有一步之遥,而边缘设备到中心节点通常路途遥远。雾节点甚至可以通过有线连接到边缘设备。...这提供了更低的延迟和更高的带宽,因为中心相比,雾节点连接到的设备数量要少得多。在雾节点中管理数据可以带来更低的响应时间消耗。(来源 http://t.cn/Ez2FFYq)。...三、边缘计算机器学习的复杂性 一种用于在边缘计算环境中进行机器学习的示例模型 (来源http://t.cn/Ez2sDRQ ) 中心服务器或雾节点相比,边缘设备的内存要小得多,计算能力也要小得多。...在边缘设备雾节点之间或雾节点中央之间的数据传输中实施插入恶意代码成为可能。当然,随着大家的努力,这些挑战已经得到解决,因此,在边缘计算面前的道路似乎越来越清晰。 最后,云中心模式当然不会消失。

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    安全多方计算:(2)隐私信息检索方案汇总分析

    提到“保护用户查询隐私”,会有人想到可搜索加密技术,但可搜索加密技术并不能替代PIR技术。 先来简单了解可搜索加密技术。顾名思义,可搜索加密就是在加密的情况下实现搜索功能,常用于计算当中。...即可搜索加密技术仅能阻止服务器获得用户查询隐私,不能阻止数据拥有者获得用户查询隐私(这很正常,计算环境下,服务器中一段密文数据的拥有者和检索者,可能是同一用户)。...同态加密的密文计算结果解密后明文计算结果相等,相当于en_result=E(m1*0 + … + mt-1*0 + mt*1 + mt+1*0+ … + mn*0, pk) = E(mt, pk)。...n次公钥解密n次对称加密 基于同态加密PIR 同态加密 n+1条同态密文 是 3n次同态加密 Keyword-PIR 多项式插值;同态加密 n+2条同态密文 否 5n次同态加密2次多项式构造 在计算开销上...,由于同态加密计算开销大于RSA计算开销,所以基于OT的PIR方案计算开销有优势;通信开销上,如果服务端每条明文数据都较长,如数千字节,则基于同态加密PIR通信开销较小。

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    IEEE S&P 2022丨速度提升达4-6个数量级,港科大、星云Clustar联合提出隐私保护的在线机器学习新框架

    随着机器学习的研究发展的不断进步和相关应用的不断普及,为了减轻精细化模型所带来的的训练及推理的计算压力,现在的主流做法是将机器学习服务部署在公有上,由计算能力巨大的服务端提供机器学习的训练和推理服务...为了确保在公有上进行计算所使用的用户数据隐私,研究者们提出了各种基于不同技术的隐私保护机器学习算法(如多方安全计算同态加密或差分隐私)。...为了解决在隐私保护在线学习中出现的上述问题,港科大星云Clustar研究端对更加细致的分析了现有的各类加密技术(特别是同态加密和差分隐私)之间的区别和联系,试图找出一个最优组合,能够结合各个加密技术的特点机器学习训练和推理的任务需求...我们也将继续在此场景深耕,优化协议计算技术,进一步优化模型表现计算性能。...首先,先来介绍一下同态加密差分隐私等加密技术: 同态加密 (Homomorphic Encryption, HE)是一类加密方法的统称。

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    存储计算的区别

    术语“存储”和“计算”通常可以互换使用。也许有人会相信它们具有相同的含义,但这与事实相去甚远。尽管计算存储有很多共同点,并且它们源自同一资源,但它们实际上是不同的概念。...难怪存储正在迅速取代物理存储系统! 计算 您使用存储来保存和保留数据。另一方面,计算用于处理和完成指定的项目。计算存储相关联,因为您必须先将数据移至存储),然后才能使用计算系统。...计算的一个示例是软件即服务(SaaS),在其中您可以在软件上输入数据,并且可以通过软件界面远程转换数据,而无需您的计算机参与。 计算在数字和商业领域正在不断发展。这是因为它有许多好处。...存储和计算之间的一些区别因素包括: 1. 计算存储需要更高的处理能力。另一方面,存储需要更多的存储空间。 2. 计算本质上是针对企业的。另一方面,出于专业和个人原因,都使用了存储。...存储只是一种数据存储和共享介质,而计算使您能够远程处理和转换数据。 这些是存储和计算系统之间的本质区别。就它们之间的相互联系而言,它们是不同的概念,不应混为一谈。

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