O problema com dados criptografados é que você deve decodificá-los para trabalhar com eles. Ao fazer isso, ele é vulnerável às mesmas coisas das quais você estava tentando protegê-lo ao criptografá-lo. Existe uma solução poderosa para este cenário: a encriptação homomórfica. A criptografia homomórfica pode eventualmente ser a resposta para organizações que precisam processar informações enquanto ainda protegem a privacidade e segurança.
Transformativa?
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O que é criptografia homomórfica?
Criptografia homomórfica torna possível analisar ou manipular dados criptografados sem revelar os dados para ninguém. Algo tão simples como procurar um café quando você está fora da cidade revela grandes volumes de dados com terceiros, pois eles o ajudam a saciar seu desejo de cafeína – o fato de que você está procurando um café, onde você está quando está procurando, que horas são e muito mais. Se fosse aplicada criptografia homomórfica nessa pesquisa fictícia de café, nenhuma dessas informações seria visível para qualquer terceiro ou prestador de serviços como o Google. Além disso, eles não seriam capazes de ver a resposta que lhe foi dada sobre onde fica a cafeteria e como chegar lá.
Embora estejamos dispostos a nos separar dos dados que são expostos quando procuramos por nossa próxima correção de cafeína, a criptografia homomórfica tem um enorme potencial em áreas com dados pessoais sensíveis, como em serviços financeiros ou de saúde, quando a privacidade de uma pessoa é fundamental. Nesses casos, a criptografia homomórfica pode proteger os detalhes sensíveis dos dados reais, mas ainda assim, ser analisada e processada.
Um outro bônus da criptografia homomórfica é que, ao contrário de outros modelos de criptografia em uso hoje em dia, ela é segura de ser quebrada por computadores quânticos.
Apenas como outras formas de criptografia, a criptografia homomórfica usa uma chave pública para criptografar os dados. Ao contrário de outras formas de criptografia, ela usa um sistema algébrico para permitir que funções sejam executadas nos dados enquanto eles ainda estão criptografados. Então, somente o indivíduo com a chave privada correspondente pode acessar os dados não criptografados após as funções e manipulações estarem completas. Isto permite que os dados sejam e permaneçam seguros e privados mesmo quando alguém os está a utilizar.
Existem três tipos principais de criptografia homomórfica: criptografia parcialmente homomórfica (mantém os dados sensíveis seguros, permitindo apenas que funções matemáticas selecionadas sejam executadas em dados criptografados); criptografia um tanto homomórfica (suporta operações limitadas que podem ser executadas apenas um determinado número de vezes); criptografia totalmente homomórfica (este é o padrão ouro da criptografia homomórfica que mantém as informações seguras e acessíveis).
Dr. Craig Gentry descreve a criptografia homomórfica como um porta-luvas onde qualquer pessoa pode colocar as mãos no porta-luvas e manipular o que está dentro, mas são impedidos de extrair qualquer coisa do porta-luvas. Eles só podem pegar as matérias-primas e criar algo dentro do porta-luvas. Quando terminam, a pessoa que tem a chave pode remover os materiais (dados processados).
Aplicações práticas de criptografia homomórfica
Embora os criptográfos conheçam o conceito de criptografia homomórfica desde 1978, não foi até que o Dr. Gentry criou um sistema de criptografia algébrica homomórfica para sua tese de graduação que a idéia progrediu e quando Gentry estabeleceu o primeiro esquema de criptografia homomórfica em 2009. Como mencionado, a criptografia homomórfica poderia tornar nossas buscas mais privadas nos mecanismos de busca, mas existem outras aplicações práticas para isso quando se usam dados ou dados em trânsito.
Uma maneira muito relevante de criptografia homomórfica pode ser usada é garantir que as eleições democráticas sejam seguras e transparentes. Os votos poderiam ser somados mantendo as identidades dos eleitores privadas; terceiros poderiam verificar os resultados e os dados de votação estariam protegidos contra manipulação.
Tem sido um desafio para indústrias altamente regulamentadas terceirizar com segurança os dados para ambientes em nuvem ou parceiros de compartilhamento de dados para pesquisa e análise. A criptografia homomórfica poderia mudar isso, pois possibilita que os dados sejam analisados sem comprometer a privacidade. Isso pode impactar muitos setores, incluindo serviços financeiros, tecnologia da informação, saúde e muito mais.
Quais são as barreiras para o uso da criptografia homomórfica?
A maior barreira para a adoção em larga escala da criptografia homomórfica é que ela ainda é muito lenta – tão lenta que ainda não é prática para ser usada em muitas aplicações. Entretanto, existem empresas como IBM e Microsoft, e pesquisadores como o Dr. Gentry que estão trabalhando diligentemente para acelerar o processo, diminuindo a sobrecarga computacional necessária para a criptografia homomórfica.
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