Swift, Homomorphic Encryption (homomorfik şifreleme) paketini duyurdu

• Yeni Swift açık kaynak paketi swift-homomorphic-encryption duyuruldu
• Homomorfik şifreleme (HE), şifrelenmiş veriler üzerinde şifre çözmeden işlem yapılmasını sağlayan bir şifreleme teknolojisidir
• İstemci şifrelenmiş veriyi sunucuya gönderir ve sunucu bunun üzerinde işlem yaparak sonucu geri döndürür
• Sunucu, orijinal veriyi çözmez ve çözme anahtarına erişmez
• Bulut hizmetlerinde kullanıcı verilerinin gizliliğini ve güvenliğini korumak için yeni fırsatlar sunar

Apple'ın kullanım örnekleri

• iOS 18'in yeni özelliklerinden Live Caller ID Lookup'ta homomorfik şifreleme kullanılıyor
• Live Caller ID Lookup, telefon numarası hakkında bilgi sağlamak için sunucuya şifrelenmiş sorgular gönderir
• Sunucu, istekteki belirli telefon numarasını bilmez
• Özellik, live-caller-id-lookup-example paketi üzerinden test edilebilir

Başlıca özellikler

• Swift on Server, Hummingbird HTTP framework'ü ve çapraz platform desteği
• Benchmark kütüphanesiyle kolay benchmark alma
• Swift Crypto'nun yüksek performanslı düşük seviyeli kriptografik primitive'leri

Private Information Retrieval (PIR)

• Live Caller ID Lookup, Private Information Retrieval (PIR) yaklaşımına dayanır
• İstemci sunucuya bir anahtar kelime gönderir ve ilgili değeri sorgular
• Bu, sunucunun anahtar kelimeyi öğrenmemesi sağlanacak şekilde uygulanır
• Büyük ölçekli veritabanlarını verimli işlemek için homomorfik şifreleme kullanılır

Homomorfik şifreleme

• Homomorfik şifreleme, şifrelenmiş veri üzerinde şifre çözme olmadan işlem yapılmasına imkan tanır
• Genel iş akışı:
  • İstemci hassas veriyi şifreleyip sunucuya gönderir
  • Sunucu şifreli metin üzerinde işlem yapar
  • Sunucu sonuç şifreli metnini istemciye gönderir
  • İstemci sonucu çözer
• Brakerski-Fan-Vercauteren (BFV) HE şeması uygulanmıştır
• BFV, kuantum direncine sahip RLWE problemine dayanır

Homomorfik şifreleme kullanım örneği

• Çeşitli gizlilik korumalı uygulamalar için faydalıdır
• Örnek kod:

  import HomomorphicEncryption  
  
  // Bfv 체계에 대한 몇 가지 암호화 파라미터를 선택하는 것으로 시작  
  // *이 암호화 파라미터는 안전하지 않으며 테스트용으로만 적합*  
  let encryptParams = try EncryptionParameters(from: .insecure_n_8_logq_5x18_logt_5)  
  
  // 매개변수를 사용하여 HE 계산을 위한 사전 계산을 수행  
  let context = try Context(encryptionParameters: encryptParams)  
  
  // Coefficient 인코딩을 사용하여 N 값을 인코딩  
  let values: [UInt64] = [8, 5, 12, 12, 15, 0, 8, 5]  
  let plaintext: Bfv.CoeffPlaintext = try context.encode(values: values, format: .coefficient)  
  
  // 비밀 키를 생성하고 이를 사용하여 일반 텍스트를 암호화  
  let secretKey = try context.generateSecretKey()  
  let ciphertext = try plaintext.encrypt(using: secretKey)  
  
  // 일반 텍스트를 해독하면 원래 값을 얻을 수 있음  
  let decrypted = try ciphertext.decrypt(using: secretKey)  
  let decoded: [UInt64] = try decrypted.decode(format: .coefficient)  
  precondition(decoded == values)  
  

GN⁺ özeti

• Homomorfik şifreleme, veri gizliliğini korurken bulut hizmetleri için yeni imkanlar açıyor
• Apple'ın iOS 18 özelliğinde kullanılması, bunun pratikliğini gösteriyor
• Swift topluluğu içinde çeşitli gizlilik odaklı uygulamalar geliştirilebilir
• Benzer işlev sunan diğer projeler arasında Microsoft SEAL ve IBM HELib bulunuyor

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Telefon numarası sorgulama, homomorfik şifrelemenin pratikte işe yaramadığına dair ders kitaplık bir örnek
• Homomorfik şifreleme, simülasyonu erişilemeyen paralel bir evrene taşımak kadar ilgi çekici
• FHE ile ilgilenenler, yakın zamanda pratik FHE geliştiren Zama.ai'ye göz atmalı
• Bu, HE'nin ilk gerçek kullanım alanı olabilir. Genelde faydalı olmayacak kadar yavaş olduğu düşünülüyordu, ama bu harika bir kullanım alanı
• Bu, uzun vadede çok önemli bir duyuru; etkisi hemen hissedilmeyebilir
  • Bu, yapay zeka ve PII ile ilgili kullanım alanları için büyük bir duyuru
• Bunun Zama.ai'nin FHE'siyle karşılaştırıldığında nasıl olduğunu merak ediyorum
• FHE harika, ama gerçekte ne kadar çok kullanım alanına uygun olduğunu merak ediyorum. Kullanıcılara daha iyi güvenlik güvenceleri sunuyor, ama bir kuruluş bulutta güvenli bir yürütme ortamı vaat ettiğinde kullanıcılar bunu gerçekten umursar mı?
  • Ayrıca mühendislik açısından, FHE kullanmak için akışı yeniden düzenlemek ve tüm aşağı akış işlemeyi sabit olarak taahhüt etmek gerekiyor. Yasalar bunu zorunlu kılmazsa kuruluşlar yeterince motive olur mu?
• İsmi komik, çünkü HME birçok açıdan hiç de hızlı değil
  • Gerçek çözümün güvenli enclave'ler olduğunu düşünüyorum, ama onların da zorlukları var
• FHE hakkında her zaman merak ettiğim bir nokta şu: modern kriptografide altın standart IND-CCA güvenliğidir. FHE tanım gereği bu standardı karşılayamaz (şifreli metni değiştirip açık metin üzerinde öngörülebilir bir etki yaratmak, chosen-ciphertext attack tanımının kendisidir). O halde modern FHE şemaları buna ne kadar yaklaşıyor? Yani FHE'nin avantajlarını elde etmek için ne kadar güvenlikten ödün veriliyor?
• Sunucunun anahtarı bilmeden şifreli metni bir değerle nasıl eşleştirebildiğini anlamıyorum. Sunucu, bu şifreli metnin belirli bir değere karşılık geldiğine nasıl karar veriyor? Sunucu bu şifreli metin-değer veritabanını oluşturuyorsa, değeri şifreli metne dönüştürüp saklamak için hangi algoritmayı kullanması gerektiğini nasıl biliyor?