同态加密的发展及应用 - ZTE Corporation

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1、ZTETECHNOLOGYJOURNAL专题巩林明等同态加密的发展及应用DOI：10.3969/j.issn.1009-6868.2016.01.007网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1228.TN.20151117.1520.016.html同态加密的发展及应用TheDevelopmentandApplicationsofHomomorphicEncryption中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1009-6868(2016)01-0026-004巩林明/G

2、ONGLinming李顺东/LIShundong摘要：认为密码学中的同态加密技术可以为分布式计算环境的用户隐私保护提供郭奕/GUOYimin强有力的技术支撑。同态加密方案被分成3种类型：部分同态加密、浅同态加密和全同态加密。同态加密方案在分布式计算环境下的密文数据计算方面有着重要的(陕西师范大学计算机科学学院，陕西西安710062)应用，包括：安全云计算与委托计算、远程文件存储、密文检索等。指出目前全同态(SchoolofComputerScience,Shanxi加密方案的构造还处于理论阶段，尚不能用于实际的密态数据计算

3、问题，如何设计NormalUniversity,Xi’an710062,China)基于代数系统的（自然）全同态加密方案依然是未来研究的重点。关键词：同态加密；密态计算；安全多方计算；安全云计算；分布式计算Abstract:Homomorphicencryptionhasbeenwidelyusedtoprovidedatasecurityandprivacyforusersinadistributedcomputingenvironment.Therearethreetypesofhomomorphicencryptio

4、nschemes:parthomomorphism,somewhativest、Adleman和Dertouzos[1]于1978homomorphismandfullyhomomorphism.HomomorphicencryptionschemeshaveR年提出了秘密同态的思想：对几manyimportantapplicationsincomputingbasedonciphertext,includingsecurecloudcomputingandoutsourcing,remotefilestorage,and

5、searchonencrypteddata.The个数据的加密结果进行运算后再解constructionsofthefullyhomomorphicencryptionschemeisstillinthetheoretical密，得到的结果与这些数据未加密时stageandcannotbeusedforactualdatacalculation.Howtodevelopthenature-执行某一运算所得的结果一致。此fullyhomomorphicencryptionschemesbasedonalgebraisstil

6、lthefocusinthe后，研究人员在同态加密方案设计方futureresearch.面做了大量的工作并取得了大量的Keywords:homomorphicencryption;privacycomputing;securemulti-party研究成果。例如，1978年由Rivest、computing;securecloudcomputing;distributedcomputingAdleman和Dertouzos[2]提出的RSA加密系统、1985年由ElGmal提出的ElGmal加密方案[3]、1998年由O

7、kamoto和Uchiyama[4]提出的《Anewpublic-keycryptosystemassecureas分层FHE方案、同年由Brakerski[11]提密功能外，还可以用于密文数据的计factoring》、1999年由Paillier[5]提出的出的无需模转换的FHE方案、2013年算。近些年来随着网络技术的发展，Paillier加密方案、2002年由Domingo-由Gentry[12]等提出的环上的FHE方以同态加密技术为支撑的密文数据Ferrer提出的《Aprovablysecure案、2014年由Br

8、akerski[13]等提出的基计算越来越多地被应用于各种分布additiveandmultiplicativeprivacy于标准误差学习的FHE方案、2015年式计算中，例如，安全云计算与安全homomorphism》、2005年由Boneh[6]等由Cheon[14]等提出的基于中国剩余定云存储中