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“同态加密”技术:云计算数据的安全保护伞

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云计算促进了全球数据共享,但也引发了人们对隐私安全的担忧。幸运的是,随着技术的进步,云计算引入“同态加密”技术,该技术提供了一种对加密数据进行处理的功能,提高了数据的安全隐私保护。

在人类历史的进程中,颠覆性的技术往往释放出人类更深层次的潜能。德国活版印刷发明者Gutenberg,美国发明家爱迪生以及“互联网之父”Berners-Lee都推动了人类文明的巨大进步。

当今世界正在迎接另一项重大的突破——云计算,促进了全球数据共享,但也引发了人们对隐私安全的担忧。幸运的是,随着技术的进步,云计算引入“同态加密”技术,该技术提供了一种对加密数据进行处理的功能,即加密数据在传输过程中,无需密钥进行解密就能对加密数据进行处理,而且处理过程不会泄露任何原始内容,同时,拥有密钥的用户解密后可以得到处理后的结果。

美国前国家安全局高级研究员Ellison Anne Williams说:“同态加密是加密领域的圣杯。”Ellison同时也是ENVEIL公司的创始人兼CEO,该公司基于同态加密技术,使企业在不透露交互内容、原始数据的情况下对数据进行处理,将加密系统引入商业化应用。而云计算的爆炸性增长也加速其商业应用的进程,其中Amazon EC2(亚马逊弹性计算云)、Google Cloud以及Microsoft Azure是数字商业中云存储和云服务的主要提供者。

公司通常会对其存储的数据进行加密,并确保只将加密的数据传输到云存储设备。但是如果想要对这些数据进行再次操作,都必须对其解密。这为网络中潜伏的入侵者提供了可乘之机,窃取解密后的数据。那些网络潜在入侵者很清楚暴露解密数据是云计算的“致命弱点”,并垂涎欲滴地想利用这一漏洞。但同态加密技术则可以解决这一问题,使用户无需对加密数据进行提前解密就可以执行计算。

同时,同态加密技术也可以在原有基础上使用区块链技术,两者结合达到一种完美的平衡,且不会对区块链属性造成任何重大的改变。在公有区块链上,所有的技术将会进行加密,不仅提供了隐私保护,也同样允许随时访问公用区块链上的加密数据。

同态加密技术可以追溯到2008年,IBM的研究人员Gentry发明了一种无需在解密数据的情况下对数据进行数学运算的方法,这也是同态加密的首个应用案例。然而,要想完成Gentry设想的基本原型工作需要庞大的计算能力。但随着时间的推移,人们逐渐优化同态加密技术的处理能力。

2016年,微软研究人员打破了同态加密速度的障碍。微软的首席研究经理Kristin Lauter说:“该项研究结果具有很大的应用前景,可以用于医疗或财务的专用设备上,但要想加速其应用,仍然还有很多研究工作要做。”最近,在华盛顿的比林顿网络安全峰会上,政府情报高级研究项目活动(IARPA)的负责人Jason Matheny表示,“数学魔术”技术可以达到同态加密技术的处理效果,因此IARPA正在开发基于同态加密技术的数据查询系统。

同态加密技术可以应用在很多领域。在案件调查过程中,警察可以搜索嫌烦的行程、财务记录,以及调查通讯和邮件记录,且不会暴露嫌烦的数据。医学研究人员可以根据数百万患者的记录,来识别基于人口结构和地理位置的疾病趋势。政府和商业机构能够很好地对财务数据进行分析和处理。毫无疑问,同态加密将会越来越多地应用在更多领域,创造更大的价值。

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