Max Home IndustryАгентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) объявило команды, которые примут участие в его программе защиты данных в виртуальных средах (DPRIVE). Программа направлена на разработку ускорителя для полностью гомоморфного шифрования (FHE).
FHE предоставляет способ выполнять вычисления с зашифрованными данными без их расшифровки. При использовании обычных методов шифрования данные могут быть зашифрованы в состоянии покоя и при передаче, но если вы хотите их использовать, они должны быть расшифрованы, после чего они становятся уязвимыми для атак. Полностью гомоморфное шифрование позволяет избежать этой проблемы, предоставляя способ работы с зашифрованными данными.
Целью программы DPRIVE является разработка аппаратного ускорителя для вычислений FHE, который:
«значительно сократить накладные расходы времени выполнения вычислений по сравнению с программными подходами FHE».
Для достижения этой цели планируется разработать и внедрить аппаратный ускоритель для вычислений FHE, чтобы сделать технологию более доступной для чувствительных оборонных приложений, а также для коммерческого использования.
DARPA объявило, что четыре группы исследователей будут работать над достижением этой цели. Команды возглавят компании Duality Technologies, Galois, SRI International и Intel Federal. Каждая команда разработает аппаратный и программный стек ускорителя FHE с целью выполнения вычислений FHE со скоростью, сопоставимой с аналогичными операциями с незашифрованными данными. Часть исследования состоит в том, чтобы изучить различные подходы к разным размерам слов в родном языке. Это напрямую связано с отношением сигнал / шум того, как зашифрованные данные хранятся и обрабатываются, а также с ошибкой, генерируемой каждый раз при обработке вычисления FHE. Отобранные исследовательские группы DPRIVE изучат различные подходы, охватывающие различные размеры слов — от 64 бит до тысяч бит — для решения этой задачи.
Microsoft является ключевой облачной экосистемой и партнером по гомоморфному шифрованию, ведущим коммерческое внедрение технологии, когда-то разработанной путем тестирования ее в своих облачных предложениях, включая Microsoft Azure и облако Microsoft JEDI, с правительством США.
Росарио Каммарота, главный инженер Intel Labs и главный исследователь программы DARPA DPRIVE, сказал:
«Полностью гомоморфное шифрование остается святым Граалем в стремлении обеспечить безопасность данных во время использования. Несмотря на значительный прогресс в области надежных сред выполнения и других конфиденциальных вычислительных технологий для защиты данных в состоянии покоя и при передаче, данные не зашифровываются во время вычислений, что открывает возможность потенциальных атак на этом этапе. Это часто препятствует нашей способности в полной мере использовать данные и извлекать из них максимальную пользу «.
В рамках программы DARPA DPRIVE Intel планирует разработать ускоритель на интегральных схемах для конкретных приложений (ASIC), чтобы снизить накладные расходы на производительность, которые в настоящее время связаны с полностью гомоморфным шифрованием. При полной реализации ускоритель может значительно улучшить выполнение рабочих нагрузок FHE по сравнению с существующими системами с центральным процессором, потенциально сократив время обработки криптограмм на пять порядков.
Программа DARPA DPRIVE займет несколько лет и будет состоять из нескольких этапов, начиная с проектирования, разработки и проверки основных IP-блоков, которые будут интегрированы в систему на кристалле и полный программный стек.