IBM的同态加密技术，速度提升75倍 让您在处理加密数据时，无需将加密数据转换为明文数据再转换回密文数据。 同态加密是一种用于处理加密数据而不解密的技术。这将使敏感数据处理极其安全：例如，公司可以加密托管在云中的数据库并处理记录，而无需将它们转换回明文。 IBM同态加密研究多年，并于三年前发布了HElibC++库的第一个版本，但该技术一直存在高性能开销的问题。 在同态加密大师CraigGentry的带领下，IBM开发了比明文操作“慢100万亿倍”的同态加密。后来在16核服务器上运行，速度提高了200万倍。 于是蓝色巨人继续完善HElib。GitHub(https://github.com/shaih/HElib)上发布的最新版本“重新实现了同态线性变换”，从而提高了性能，实现了15倍到75倍的加速。 在国际密码学研究协会发表的这篇论文中（见结尾），IBM的ShaiHalevi和来自纽约大学的VictorShoup解释了他们如何提高速度。 他们写道：“在当前HElib中采用的线性变换算法中，大部分时间都花在了加密向量中槽之间的数据传输上。” 这是通过“特殊自同构”（一种将对象映射到自身的数学运算）完成的，计算成本来自自同构必须完成多少个循环。 论文指出：“将这种自同构应用于密文的主要成本实际上是'密钥交换'的成本：我们将自同构应用于密文中的每个环元素（实际上上面是一个非常便宜的操作），你最终得到相对于“错误”密钥的加密；通过使用特定于该特定自同构的公钥（所谓的“密钥交换矩阵”）中的数据，我们可以将密文转换回相对于'正确'键。” “所以提高性能的主要目标是减少自同构的数量，降低每个自同构的成本。” 用更通俗的话说，新库采用了一种新策略来计算这些自同构（快15倍到20倍）；研究人员重构了许多必要的计算；一些计算是库的主循环已被移出（快6倍到20倍）。 由于上述密钥交换矩阵，构造用于同态加密的公钥也是昂贵的。每个矩阵都会向公钥添加几兆字节，而在HElib中，一个公钥中可以有数百个这样的矩阵。对于常见的操作，研究人员表示他们能够将矩阵的大小减少33%到50%。 HElib仍然是一个研究项目。正如GitHub页面上所述：“现阶段，这个库主要针对研究HE及其用途的研究人员。目前它相当低级，***将其视为‘HE的汇编语言’。那是，它提供了低级例程（设置、加法、乘法、移位等），允许尽可能多的优化途径。希望最终我们能够提供更高级别的例程。”
