Pa­sos pa­ra ha­cer un ci­fra­do homomór­fico prác­ti­co y útil

La in­ves­ti­ga­ción fi­nan­cia­da por el go­bierno so­bre la tec­no­lo­gía avan­za­da de ci­fra­do po­dría abrir­se ca­mino en la co­mu­ni­dad de có­di­go abier­to.

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El Ci­fra­do Com­ple­ta­men­te Homomór­fico (FHE) ha si­do du­ran­te años un acer­ca­mien­to pro­me­te­dor a la pro­tec­ción de los da­tos mien­tras son computados, pe­ro el gran desa­fió es ha­cer­lo lo su­fi­cien­te­men­te rá­pi­do y fá­cil de uti­li­zar.

La Ac­ti­vi­dad de Pro­yec­tos de In­ves­ti­ga­ción Avan­za­dos de In­te­li­gen­cia (IARPA, por sus si­glas en in­glés), que ha li­de­ra­do el análisis so­bre es­te te­ma del De­par­ta­men­to de De­fen­sa, re­cien­te­men­te pre­mió a la firma de in­ves­ti­ga­ción y desa­rro­llo Ga­lois con un con­tra­to de US$ 1M pa­ra ex­plo­rar for­mas

El FHE, si es con­fia­ble pa­ra am­bas par­tes, po­dría per­mi­tir a los in­ves­ti­ga­do­res ha­cer uso de los da­tos sin ver real­men­te la in­for­ma­ción original El fu­tu­ro del FHE es bri­llan­te. Ha­ce unos 5 años usar­lo era de 10 a 12 ór­de­nes de mag­ni­tud más len­to que el cómpu­to sin ci­frar, mien­tras que ha­ce un par de años se ha­bía me­jo­ra­do a 6 o 7 ór­de­nes.

de lle­var el FHE a los pro­gra­ma­do­res.

La me­ta, se­gún el in­ves­ti­ga­dor prin­ci­pal de Ga­lois, el Dr. David Ar­cher, es ha­cer que el FHE sea “prác­ti­co y útil”, pa­ra lo cual su equi­po tra­ba­ja con in­ves­ti­ga­do­res en el Ins­ti­tu­to de Tec­no­lo­gía de Nue­va Jer­sey tra­vés de la ini­cia­ti­va de apli­ca­cio­nes de pro­ce­sa­mien­to rá­pi­do del apren­di­za­je au­to­má­ti­co y la se­lec­ción re­con­fi­gu­ra­ble de la se­gu­ri­dad (RAMPARTS por sus si­glas en in­glés).

Aun­que de­pen­de de IARPA en lo que se re­fie­re a los re­sul­ta­dos de los in­ves­ti­ga­do­res, Ar­cher di­jo que no se sor­pren­de­ría si ter­mi­na en la ru­ta del có­di­go abier­to.

De­fi­nien­do el FHE

Ar­cher des­cri­be al FHE co­mo “una va­rian­te de ci­fra­do más o me­nos (o se­mi) homomór­fico, que per­mi­te compu­tar una función en los da­tos que se ci­fran de mo­do que los mis­mos nun­ca es­tén en pe­li­gro mien­tras el cálcu­lo se es­tá lle­van­do a ca­bo. Pro­du­ce un re­sul­ta­do ci­fra­do que un usua­rio con la cla­ve co­rrec­ta pue­de des­ci­frar”. La pri­me­ra cons­truc­ción de FHE apareció en IBM en 2009, mien­tras que el ci­fra­do se­mi homomór­fico exis­te des­de los años se­ten­ta y ochen­ta.

FHE per­mi­te rea­li­zar fun­cio­nes más com­ple­jas que el ci­fra­do se­mi homomór­fico. “Hay más y más da­tos dis­po­ni­bles. La gen­te es­tá re­co­no­cien­do, tal vez no por pri­me­ra vez, que es im­por­tan­te man­te­ner esos da­tos pri­va­dos, pe­ro que se­ría ge­nial sa­car pro­ve­cho de ellos”, co­men­tó Ar­cher. Un in­ves­ti­ga­dor que es­tu­dia la cri­sis de los opiá­ceos, por ejem­plo, po­dría be­ne­fi­ciar­se con la rea­li­za­ción de un análisis so­bre los da­tos de la aten­ción mé­di­ca pri­va­da, pe­ro es po­si­ble que el ti­tu­lar de esos da­tos no se sien­ta có­mo­do al pro­por­cio­nar el ac­ce­so a esos da­tos, de­bi­do a los pro­ble­mas de pri­va­ci­dad sub­ya­cen­tes. El FHE, si es con­fia­ble pa­ra am­bas par­tes, po­dría per­mi­tir a los in­ves­ti­ga­do­res ha­cer uso de los da­tos sin ver real­men­te la in­for­ma­ción original.

Ar­cher in­clu­so ci­tó un ejem­plo apli­ca­ble tan­to a los pro­fe­sio­na­les de re­des de TI co­mo a al­guien que qui­sie­ra es­tu­diar tra­zas de da­tos de re­des de pro­vee­do­res de ser­vi­cios pa­ra de­tec­tar po­si­bles ata­ques de nue­vos ad­ver­sa­rios.

Pue­de va­riar “el uso de FHE, que to­da­vía es muy li­mi­ta­do en apli­ca­cio­nes de pro­duc­ción, en las que ne­ce­si­ta mu­cho tra­ba­jo en su op­ti­mi­za­ción”, co­men­tó Ar­cher; así co­mo pue­de fun­cio­nar bas­tan­te bien en cier­tas fun­cio­nes, co­mo las re­gre­sio­nes li­nea­les, es te­rri­ble­men­te in­efi­cien­te en otras ope­ra­cio­nes. Sin em­bar­go, Ar­cher con­si­de­ró que el fu­tu­ro del FHE es bri­llan­te. Ha­ce unos 5 años usar­lo era de 10 a 12 ór­de­nes de mag­ni­tud más len­to que el cómpu­to sin ci­frar, mien­tras que ha­ce un par de años se ha­bía me­jo­ra­do a 6 o 7 ór­de­nes.

To­da­vía no es­ta­mos cer­ca del pro­ce­sa­mien­to en tiem­po real, pe­ro FHE es de­fi­ni­ti­va­men­te más rá­pi­do.

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