Legacy krypteringssystem är beroende av att dela en nyckel (offentlig eller privat) bland de kamrater som deltar i utbytet av ett krypterat meddelande. Detta tillvägagångssätt ger dock upphov till oro för privatlivet. De användare eller tjänsteleverantörer som har nyckeln har ensamrätt på uppgifterna. Särskilt med populära molntjänster går kontrollen över den känsliga datans integritet förlorad. Även när nycklarna inte delas delas det krypterade materialet med en tredje part som inte nödvändigtvis behöver komma åt innehållet. Dessutom kan opålitliga servrar, leverantörer och molnoperatörer fortsätta att identifiera delar av användare långt efter det att användarna har avslutat förhållandet till tjänsterna. I själva verket, Homomorphic Encryption (HE), en speciell typ av krypteringssystem, kan ta itu med dessa problem eftersom det gör det möjligt för tredje part att arbeta på krypterade data utan att dekryptera det i förväg. Även om denna extremt användbara egenskap hos HE-systemet har varit känd i över 30 år, introducerade Craig Gentry 2009 det första trovärdiga och uppnåeliga Helply Homomorphic Encryption (FHE)-systemet, som gör det möjligt för alla beräkningsbara funktioner att utföra på de krypterade uppgifterna. Även om detta var en stor framgång har olika genomföranden hittills visat att FHE fortfarande behöver förbättras avsevärt för att vara praktiskt på varje plattform. Den här undersökningen fokuserar därför på program för högre utbildning och högre utbildning. Först presenterar vi grunderna i HAN och detaljerna i den välkända delvis Homomorphic Encryption (PHE) och något Homomorphic Encryption (SWHE), som är viktiga pelare för att uppnå FHE. Därefter presenteras de viktigaste FHE-familjerna, som har blivit basen för de andra uppföljningsprogrammen för FHE. Dessutom undersöks genomförandet och de senaste förbättringarna av FHE-system av Gentry-typ. Slutligen diskuteras ytterligare forskningsinriktningar. Syftet med denna undersökning är att ge en tydlig kunskap och grund för forskare och praktiker som är intresserade av att känna till, tillämpa och utvidga de toppmoderna systemen HE, PHE, SWHE och FHE. Tillstånd att göra digitala eller papperskopior av hela eller delar av detta arbete för personligt bruk eller klassrum beviljas utan avgift, förutsatt att kopiorna inte görs eller distribueras för vinst eller kommersiella fördelar och att kopiorna är försedda med detta meddelande och den fullständiga hänvisningen på första sidan. Upphovsrätt till delar av detta verk som ägs av andra än ACM måste hedras. Abstraktering med kredit är tillåten. För att kopiera på annat sätt, eller återpublicera, för att posta på servrar eller för att omfördela till listor, krävs tidigare specifik behörighet och/eller avgift. Begär tillstånd från authoritys@acm.org.  I antikgrekiska användes termen (homos) för att betyda "samma", medan (morf) användes för "shape" (Liddell och Scott 1896). Sedan myntades termen homomorfism och användes i olika områden. I abstrakt algebra definieras homomorfism som en karta som bevarar alla algebraiska strukturer mellan domän och räckvidd för en algebraisk uppsättning (Malik et al. 2007 )............................................................................................................................ Kartan är helt enkelt en funktion, dvs. en operation, som tar indata från uppsättningen av domäner och utdata ett element i intervallet (t.ex., addition, multiplikation). I kryptografifältet används homomorfism som krypteringstyp. Homomorphic Encryption (HE) är en typ av krypteringssystem som tillåter en tredje part (t.ex. moln, tjänsteleverantör) att utföra vissa beräkningsbara funktioner på krypterade data samtidigt som funktionerna i funktionen och formatet för krypterade data bevaras. Denna homomorfa kryptering motsvarar i själva verket en kartläggning i den abstrakta algebran. Som ett exempel på ett additivt HE-schema, för provmeddelanden m 1 och m 2, kan man få E (m 1 + m 2 ) genom att använda E (m 1 ) och E (m 2 ) utan att veta m 1 och m 2 explicit, där E betecknar krypteringsfunktionen. Normalt är kryptering en avgörande mekanism för att bevara integriteten hos känslig information. De konventionella krypteringssystemen kan dock inte fungera på krypterade data utan att först dekryptera dem. Med andra ord måste användarna offra sin integritet för att utnyttja molntjänster som fillagring, delning och samarbete. Dessutom kan opålitliga servrar, leverantörer och populära molnoperatörer hålla fysiskt identifiera element av användare långt efter det att användare avslutar relationen med tjänsterna (McMillan 2013 ). Detta är en viktig integritetsfråga för användarna. I själva verket skulle det vara perfekt om det fanns ett system som inte skulle begränsa de operationer som ska beräknas på de krypterade uppgifterna medan det fortfarande skulle krypteras. Ur ett historiskt perspektiv inom kryptologin användes termen homomorfism för första gången av Rivest et al. (1978a) 1978 som en möjlig lösning på datoriseringen utan dekrypteringsproblem. Detta är en given grund i Rivest et al. (1978a) har lett till ett stort antal försök av forskare runt om i världen att utforma ett sådant homomorfiskt system med en stor uppsättning verksamheter. I detta arbete är det främsta motivet att kartlägga de program för högre utbildning som fokuserar på de senaste förbättringarna på detta område, bland annat delvis, något, och helt och hållet program för högre utbildning. En enkel motiverande HAN exempel för ett prov moln ansökan illustreras i Figur 1. I detta scenario krypterar klienten C först sina privata data (steg 1) och skickar sedan krypterade data till molnservrarna, S, (steg 2). När kunden vill utföra en funktion (dvs. fråga), f (), över sin egen data, skickar han eller hon funktionen till servern (Steg 3). Servern utför en homomorf operation över krypterade data med hjälp av Eval-funktionen, dvs. beräknar f () ögonbindel (steg 4) och returnerar det krypterade resultatet till klienten (steg 5). Slutligen återvinner kunden data med sin egen hemliga nyckel och erhåller f (m) (Steg 6). Som framgår av detta enkla exempel, den homomorphic operation, Eval (), vid serversidan kräver inte den privata nyckeln av klienten och tillåter olika operationer såsom addition och multiplikation på krypterade klientdata. Ett tidigt försök att beräkna funktioner / operationer på krypterad data är Yaos förvrängda krets 1 studie (Yao 1982). Yao föreslog ett kommunikationsprotokoll med två parter som en lösning på
En omfattande undersökning av partiella, något, och helt HE-system presenteras i REF.
A Survey on Homomorphic Encryption Schemes: Theory and Implementation
{'venue': 'CSUR', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}