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DARPA

屬於美國軍方的美國國防先進研究計畫機構(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)在周一(3/8)發表了「虛擬環境中的資料保護」(Data Protection in Virtual Environments,DPRIVE)專案,將利用「全同態加密」(Fully Homomorphic Encryption,FHE)來改善資料保護,並遴選4家業者打造FHE的硬體加速器,當中,雀屏中選的英特爾則攜手微軟加入了該專案。

同態加密是一種加密形式,它允許人們針對密文進行特定形式的演算或分析,卻依然可得到正確的結果,意謂著密文並不需要解密就能進行分析或歸納。

DARPA表示,傳統加密技術是在資料傳輸或存放時以加密來保護資料,當要進行資料運算或分析時便必須將資料解密,而這些被解密的資料就曝露在外洩或被濫用的風險中,FHE可在加密狀態下運算,允許使用者在保護及利用資料之間取得平衡,然而,難以實踐FHE的最大原因在於它需要大量的運算資源與時間,例如在一台標準筆電上於1毫秒就能完成的運算,若是在一台伺服器上以FHE格式運算,大概需要數周才能完成。

為了改善FHE格式的運算能力,DARPA發起了DPRIVE專案,打算藉由開發一個FHE運算的硬體加速器,大幅減少單純透過FHE軟體運算所耗費的時間,讓FHE得以實際應用於國防或商業上。

DARPA也遴選出4個團隊來參與該專案,它們分別是Duality Technologies、Galois、SRI International與Intel Federal,每個團隊都將開發一個FHE硬體加速器及軟體堆疊,目標是讓FHE的運算速度可以接近未加密的資料操作,這些團隊將負責建立具彈性、大規模且可程式化的加速器架構,以解決FHE目前所面臨的難題。

英特爾表示,該公司計畫設計一個特殊應用積體電路(ASIC)加速器,來減少全同態加密的效能負擔,若可完全實現,該加速器將可大幅改善在既有CPU驅動系統上執行FHE任務的能力,也許可降低5個級數的密文處理時間。

此外,英特爾則選上了微軟作為該公司的合作夥伴,微軟將貢獻其雲端運算與同態加密的專業,並規畫全同態加密的商用部署,雙方亦著眼於建立FTE的全球標準。

不過,DPRIVE是個多年專案,有許多階段必須完成,從設計、開發、驗證要整合至系統單晶片的IP區塊,再加上完整的軟體堆疊等,意謂著全同態加密可能無法在短時間內普及。


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