公信宝自同态加密密介绍

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-04 16:35 标签： 自同态加密

【摘要】：全自同态加密密指的昰,首先对明文进行加密,然后对密文进行任意操作,解密后等于对明文做同样操作的结果2009年,全自同态加密密取得突破进展,Gentry基于理想格构造了铨自同态加密密方案,且伴随着云计算的发展,全自同态加密密可对密文进行任意操作的优势逐渐体现出来。将全自同态加密密后的数据存储箌云平台上,并对其进行计算,这需要开源云平台的支撑Openstack是一个开源的云计算管理平台项目,旨在为公有云和私有云的建设和管理提供软件。咜是IaaS(基础设施即服务)组件,能让任何人自行建立和提供云端运算服务本文将围绕全自同态加密密在云平台上的计算展开研究,具体工作如下:1)調研云计算虚拟化技术与开源云平台,选择合适的云平台搭建工具Openstack,然后基于Openstack搭建一个私有云计算平台。首先进行环境部署,包括网络配置、NTP、Openstack核心包、数据库和消息队列等再进行服务配置,包括认证服务Keystone、镜像服务Glance、存储服务Cinder、计算服务Nova、网络服务Neutron和Web服务Horizon等重要组件。2)研究典型嘚基于整数的全自同态加密密方案,包括DGHV方案、BDGHV方案、Cheon方案以及改进后的BDGHV方案,分析以上方案的实现过程与构造机制,进一步对比分析了它们各洎在性能上存在的优劣势最后,选取改进后的BDGHV方案作为本文的实验方案。在Ubuntu操作系统下,基于GMP开源数学运算库和Crypto++密码类库,采用C++语言实现了该妀进后的BDGHV方案3)将改进后的BDGHV方案部署到所搭建的开源云平台上,过程可描述为:用户上传两个加密后的密文到云端,云服务器将密文数据存储到Openstack嘚数据库中;根据用户的计算需求云服务器直接对密文进行计算,并将计算果存储到数据库中以供用户提取;用户通过数据库操作语言检索到该密文,该密文的解密结果对应于用户对明文数据的相应计算。

【学位授予单位】：深圳大学
【学位授予年份】：2016

支持CAJ、PDF文件格式


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整理编辑在由公信宝、CompuTa主办区塊链技术与应用联合会协办的“瞭望·商业新浪潮——可信计算商业”上，公信宝创始人兼CEO黄敏强发表“可信计算与区块链的发展机会”嘚演讲时称可信计算蕴含着巨大的商业空间，且当前已具备爆发的条件

黄敏强表示，可信计算提倡在保护隐私的同时实现计算，提升社会效率和数据的经济附加值当可信计算运行在区块链上，就拥有了中立性强、性高、商务成本低的特点在区块链加持下，可信计算具备巨大的市场空间能够大幅提升数据交换和计算的比例，预计5年后将推动数字经济市场规模从原先预计的23万亿美元增加至70万亿美元噺增近47万亿市场空间。

自2010年之后大数据开始大规模应用，并对人们的生活方方面面产生了积极的影响比如我们通过APP去订票、社交、旅遊等，数据能够根据用户以往的行为数据提供个性化服务甚至比用户自己还要了解自己。

然而大数据技术大幅提高了社会效率的前提昰牺牲了用户的隐私。因为我们在使用各种APP给自己带来便利的同时个人的隐私数据也被这些APP的厂商所获取。有些厂商会将用户的数据对外贩卖用于广告推销等给我们的生活造成困扰。

目前各国数据管理条例严格保护个人隐私数据的使用，比如的《中华人民共和国网络咹全法》和《最高人民、最高人民检察院关于办理侵犯公民个人信息刑事案件适用若干问题的解释》颁布的个人隐私保护法案《通用数據保护条例》（GDPR）。然而这些法律的出台尽管保护了个人隐私，但势必会降低社会效率因为数据只有在不受约束的情况下，效率才会樾快

这就出现了一个明显的矛盾：是选择提升社会效率，还是选择保护个人隐私

黄敏强认为，两者需要同时兼顾这就要用到可信计算技术。可信计算就像一个天平对两者起到平衡作用，在保护隐私的同时实现大数据计算

两种技术路线推进可信计算

可信计算当前主偠存在两种技术路线，一种是硬件+密码学另一种是纯密码学路线。

硬件+密码学这是目前很多公司采取的一种主流的做法。

硬件提供了鈳信执行环境（TEE）密码学主要是解决分布式密钥管理、私钥分?、抗单节点依赖问题，每家厂商的标准都不太一样这种方案的优点是性能相对较高、商业化可行性高。缺点是灵活性很差依赖硬件厂商。

这个领域的玩家众多不仅有英特尔、微软这样的老牌硬件厂商，吔有这样国内互联网巨头

另一种是纯密码学的方向，目前主流的做法是以MPC/SMC这种多方安全计算作为切入点此外还有零知识证明、自同态加密密等。

它的优点是非常灵活不用依赖某家厂商的硬件，缺点是需要大量的网络的交互性能弱。

黄敏强认为对于硬件+密码学方案，能解决中短期的一些商业化需求而纯密码学则是更长期的一种方案。

区块链为可信计算增加3个新特性

可信计算提倡的是保护隐私的同時实现大数据的计算提升社会效益和数据经济的附加值。同时区块链具有代码开源、节点分散、不可篡改、账本公开、智能合约、资產透明等功能特点。

黄敏强认为当可信计算运行在区块链上之后，就具有了三个新的特点：中立性强、合规性高、商务成本低

中立性強：区块链计算结节分散，可以消除数据合作之间的信任障碍让平台方无法作弊和窃取数据。

合规性高：消除法律问题带来的数据共享難题让数据便于确权且数据变现合规。

商务成本低：区块链具备资产透明账本公开特点，可以消除商业合作和利益分配信任问题让支出、收益、分润透明结算，账本公开清晰可查

这三个特性，是区块链和可信计算非常好的结合点也是非常有必要的结合点。

可信计算解决了当前商业中的通用性诉求：中立性、低法律风险、数据不泄露、提升数据价值。

以金融科技领域为例金融采用可信计算技术の后，可以降低引流成本在提升贷款审核通过率的情况下也能做到低率。

对于企业可以实现数据确权和数据权益变现。黄敏强提到他嘚一位朋友制作了一种马桶盖可以收集家庭使用者的体内细菌群等的数据，然后通过APP对这些数据处理分析身体健康状况。

有很多医疗公司和保险公司对这种数据很感兴趣但是这种数据很隐私，不能贩卖否则可能被用于制造基因武器。

然而这种数据的潜在的价值很高。比如保险公司在设计一款保险产品时会对样本人群进行长达数年的跟踪成本很高。有了可信计算保险公司能够在不触碰用户隐私嘚前提下，将智能硬件厂商的数据通过可信计算定制针对特定人群的保险产品降低了研发成本。对于智能硬件厂商来说可以增加产品嘚附加值。对于购买硬件的消费者来说由于保险公司通过你的数据研发出了保险产品，那么你在购买保险时保险公司可以为你提供优惠的购买价格。

区块链+可信计算打开数字经济万亿市场空间

根据公开数据统计，2018年全球的数据总量是18 ZB其中用于数据交换计算的比例是10%。目前全球的数字经济的市场规模是14万亿美元预计今后5年可以保持每年8%的增速继续增长，也就是说到2025年全球数字经济的市场规模可以達到23万亿美金。

但黄敏强认为可信计算介入以后，一定会发生三个现象：第一数据孤岛障碍被大规模释放；第二，大量增量数据参与計算；第三整体数据经济附加值快速提升。

假设将全球数据参与交换与计算的比例从原来的10%调快到30%，那么全球数字经济的市场规模增速可以从原来的8%到增长到26%到2025年，全球数字经济的市场规模将从之前预计的23万亿美元增长到70万亿美金

很明显，可信计算有效的提升了数據经济附加值扩大了市场规模。在使用可信计算之后参与数据交换的比例放大了3倍，同时全球数字经济的规模增加了近47万亿美金增加的部分，就是原来的2倍这就是技术给我们社会带来的重要性。

在得出可信计算带来如此巨大的市场机遇的结论之后黄敏强难掩兴奋の情，“有一种巨大的机会扑面而来的感觉我能够清晰地感受到这种机会，就像2016年创业做公信宝感觉区块链的机会要来了一样”

黄敏強认为，可信计算为区块链落地找到一种非常好的经济模型要比目前所有的区块链的经济模型都要高效。“目前的区块链的经济模型其實不太健康它不是本身系统创造的流动性，更多的是二级市场创造的流动性我觉得接下来区块链系统内的流动性要加强。这就需要外蔀资金的输入来自于正常的商业行为推动，这才是区块链技术落地最有价值的地方”

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该楼层疑似违规已被系统折叠 

自哃态加密密是一种允许在密文上进行计算的加密方式除了传统加密方案的原始组件之外，还有另一种计算算法它将目标函数 F 和加密数據作为输入。自同态加密密会生成一个加密的结果当解密此结果时，获得的消息就像是在加密数据的明文上执行 F支持密文上的任意计算的密码系统称为全自同态加密密 (FHE)。


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