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Exakte Homomorphe Verschlüsselung: Rahmenwerk und Sicherheit


Kernkonzepte
Exakte Homomorphe Verschlüsselung ermöglicht genaue Berechnungen auf verschlüsselten Daten ohne vorherige Entschlüsselung.
Zusammenfassung
Das Konzept der Exakten Homomorphen Verschlüsselung (EHE) ermöglicht genaue Berechnungen auf verschlüsselten Daten ohne vorherige Entschlüsselung. EHE basiert auf der Verwendung von Quantum Gates, die invertierbar und nicht-kommutativ sind. Die Sicherheit von EHE beruht auf der Schwierigkeit, Schaltkreise von nicht-kommutierenden Gates wiederherzustellen. Die EHE-Software ist auf CPU- und GPU-Computing-Umgebungen verfügbar. Homomorphe Verschlüsselung wird als "Heiliger Gral der Verschlüsselung" angesehen. Die EHE ist eine konkrete Umsetzung der nicht-kommutativen Verschlüsselung. Die Sicherheit von EHE übertrifft die vorgeschlagene Schwelle von 21024 für hyper-quantenresistente Verschlüsselung.
Statistiken
Die EHE erreicht eine Sicherheit über 21024. Die EHE-Software ist auf CPU- und GPU-Computing-Umgebungen verfügbar.
Zitate
"Die EHE ist eine konkrete Umsetzung der nicht-kommutativen Verschlüsselung." "Die Sicherheit von EHE übertrifft die vorgeschlagene Schwelle von 21024 für hyper-quantenresistente Verschlüsselung."

Wesentliche Erkenntnisse destilliert aus

by Zheng-Yao Su... bei arxiv.org 03-07-2024

https://arxiv.org/pdf/2401.09027.pdf
Exact Homomorphic Encryption

Tiefere Untersuchungen

Was sind die potenziellen Anwendungen von EHE außerhalb der Kryptographie

Die potenziellen Anwendungen von EHE außerhalb der Kryptographie liegen in Bereichen, in denen eine sichere und genaue Verarbeitung von verschlüsselten Daten erforderlich ist. Ein Beispiel wäre die sichere Berechnung von Daten in der Cloud-Computing-Umgebung, bei der sensible Informationen verschlüsselt bleiben, während Berechnungen durchgeführt werden. EHE könnte auch in sicheren Datenbankabfragen verwendet werden, bei denen die Daten verschlüsselt bleiben, während Abfragen ausgeführt werden. Darüber hinaus könnte EHE in sicheren maschinellen Lernanwendungen eingesetzt werden, bei denen Modelle auf verschlüsselten Daten trainiert werden, um die Privatsphäre zu wahren.

Welche Gegenargumente könnten gegen die Verwendung von EHE in der Praxis vorgebracht werden

Gegen die Verwendung von EHE in der Praxis könnten verschiedene Argumente vorgebracht werden. Ein mögliches Gegenargument wäre die Komplexität und der Rechenaufwand, der für die Implementierung und Verwendung von EHE erforderlich ist. Da EHE auf quantenresistenten Verschlüsselungstechniken basiert, könnte die Umsetzung auf herkömmlichen Computern zeitaufwändig sein. Ein weiteres Gegenargument könnte die Skalierbarkeit von EHE sein, insbesondere wenn große Datenmengen verarbeitet werden müssen. Die Sicherheit von EHE könnte auch in Frage gestellt werden, da jede Verschlüsselungstechnik potenzielle Schwachstellen aufweisen kann.

Wie könnte die Idee der nicht-kommutativen Verschlüsselung in anderen Bereichen der Informatik Anwendung finden

Die Idee der nicht-kommutativen Verschlüsselung könnte in anderen Bereichen der Informatik, wie beispielsweise bei der Datenspeicherung und -übertragung, Anwendung finden. Durch die Anwendung nicht-kommutativer Verschlüsselungstechniken könnten Daten sicherer übertragen und gespeichert werden, da die Verschlüsselung auf nicht-kommutativen Operationen basiert, die schwer zu knacken sind. Darüber hinaus könnte die nicht-kommutative Verschlüsselung in der Blockchain-Technologie eingesetzt werden, um die Integrität und Sicherheit von Transaktionen zu gewährleisten.
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