I dagens digitala värld används kryptering som en skydd för att säkra information, genom att omvandla kryptering till ett kodat format som bara kan förstås av någon med rätt "nyckel" för att avkoda den. Till exempel, när vi lär scouter om chiffer, lär de sig att koda meddelanden med hjälp av speciella nycklar. Ett krypterat meddelande med Scout-chiffret kan se ut så här:
Ts Uo So Ts Co Uu Os Oc Uc Sc Sc Ts Cu
(enkelt chiffer)
Ett sådant här krypterat meddelande är förstås väldigt lätt att dekryptera om man har nyckeln (ovan).
I traditionell kryptering i molnet är nycklarna mer komplexa, flera olika krypteringar används ovanpå varandra och en unik nyckel skapas varje gång du besöker en sida. När du vill göra något användbart med informationen, som att bearbeta den på en webbplats, måste informationen dekrypteras. Detta innebär att webbplatsen eller tjänsten måste se din ursprungliga, okrypterade information, och du måste lita på att de hanterar den på ett ansvarsfullt sätt.
Homomorf kryptering - ett kraftfullt verktyg
Nu tar homomorf kryptering denna idé till nästa nivå eftersom den låter dig utföra bearbetningar på dina krypterade data utan att behöva dekryptera den. Du håller din information privat och tjänsten eller servern ser aldrig den faktiska informationen. Det fungerar genom att upprätthålla relationerna mellan siffror även efter att de har omvandlats till en annan uppsättning siffror. Det är en väl använd metod inom matematik och används, precis som kryptering, hela tiden utan att vi tänker på det, t.ex. för att komprimera ljud och bildfiler, bland mycket annat. För att öka säkerheten så introduceras brus i det krypterade meddelandet. Det gör att det krypterade meddelandet blir väldigt stort och en angripare som vill åt ditt data har väldigt svårt att förstå vad som är brus och vad som är din information.
Exempel på homomorft krypterat data. Den krypterade datan (chiffertext) är över 1000 gånger större än informationen i klartext.
Utmaningar längs vägen
Nu har vi en situation där du har en privat nyckel som dekrypterar ditt data, du har en stor fil med krypterat data och en offentlig krypteringsnyckel som kan användas för att bearbeta ditt data, t.ex. en AI-modell som kan göra förutsägelser/inferenser. Tyvärr är det så att i.o.m. att vi introducerat brus för att göra ditt data säkert så har vi också skapat ett problem. När vi t.ex. multiplicerar det krypterade datat med 2, så dubblerar vi bruset. Om vi gör det för många gånger så kommer bruset att ta över och vi kommer inte att kunna dekryptera resultatet ordentligt. För att t.ex. köra en AI-modell måste vi göra väldigt många multiplikationer och andra operationer som bidar till ökat brus.
En lösning skulle vara att skicka tillbaka meddelandet till dig för dekryptering med den privata nyckeln innan bruset tar över (när vi dekrypterar så tar vi bort allt brus), sedan kryptera meddelandet på nytt och göra några steg till. Det är tyvärr ogörbart då det skulle ta alldeles för lång tid.
Programmerbar bootstrapping - Den smarta lösningen
Det vi gör istället är att vi krypterar det redan krypterade meddelandet med den offentliga nyckeln och använder den för att ta bort bruset när det behövs. Det kallas för bootstrapping. En uppfinning som man gjort för en viss metod av homomorf kryptering är s.k. programmerbar bootstrapping, där man kombinerar kryptering/dekryptering (som tar bort onödigt brus) med bearbetning av datat. Därmed har vi skapat ett sätt att bearbeta data och samtidigt anpassa brusnivån. På så sätt kan du utföra operationer på dina data utan att avslöja det faktiska innehållet, och erbjuder ett kraftfullt verktyg för integritet i olika applikationer, från säker molnberäkning till AI-förutsägelser.
Agidos bidrag
På Agido har vi utnyttjat homomorf kryptering för att bygga AI-modeller som kan bearbeta krypterad data. Vår teknik och plattform kan skapa program för olika bearbetningsbehov, vilket främjar effektivitet för organisationer och företag.
Så här fungerar det
Du har en privat nyckel som omvandlar dina data till ett krypterat format.
Du har också en offentlig nyckel, härledd från din privata nyckel, som inte dekrypterar data utan tillåter viss bearbetning av den.
Extra säkerhet: För att göra saker säkrare innehåller ditt kodade meddelande lite ”brus". Det gör att det krypterade meddelandet blir väldigt stort och en angripare som vill åt ditt data har väldigt svårt att förstå vad som är brus och vad som är din information.
Utmaningen uppstår när du vill göra saker som uträkningar, eftersom det tillför mer "brus". För att hantera detta finns det en smart process som kallas bootstrapping. Detta involverar en serie krypterings- och dekrypteringssteg med den offentliga nyckeln för att ta bort onödigt brus, vilket möjliggör fortsatt bearbetning av krypterat data utan att förlora den ursprungliga informationen.
Fördelarna med Agidos AI-modeller
AI möjliggör beräkningar av krypterad data utan att avslöja den underliggande informationen. Detta säkerställer att känslig information förblir konfidentiell under hela behandlingen, vilket gör den ovärderlig för scenarier där datasekretess är av yttersta vikt, till exempel inom hälsovård eller finansiella transaktioner.
Det underlättar säkert samarbete och datadelning mellan flera parter. Med denna krypteringsmetod kan olika enheter utföra beräkningar på delad krypterad data utan att behöva dekryptera den, vilket säkerställer att varje part kan behandla information med bibehållen konfidentialitet.
I molnmiljöer, där data ofta outsourcas för bearbetning, lägger homomorf kryptering till ett extra lager av säkerhet. Det tillåter beräkningar att utföras på krypterad data, skyddar den från potentiella intrång eller obehörig åtkomst av molntjänstleverantören eller tredje part.
Integritet i datadrift har aldrig varit mer tillgänglig
Agidos AI-modeller är särskilt användbart i situationer där du vill hålla din information konfidentiell samtidigt som du får saker gjorda. Vår vision inom Agido är att skapa effektivare organisationer och företag för ett välmående samhälle, därför lägger vi stor vikt vid att hitta dom bästa lösningarna på vardagliga problem för våra kunder.
Om du är intresserad av den här teknikens möjligheter, kontakta oss på Agido. Låt oss undersöka hur homomorf kryptering kan höja din dataverksamhet samtidigt som den bevarar högsta säkerhet och integritet.
Senior konsult/ IT-arkitekt
073-637 01 11
Partner, grundare och VD
070-941 87 87