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Criptografía

Cifrado homomórfico

También conocido como: FHE, Cifrado totalmente homomórfico

Definición

Esquema de cifrado que permite realizar cálculos directamente sobre textos cifrados produciendo resultados también cifrados que se corresponden con las operaciones en el texto plano.

El cifrado homomórfico (Homomorphic Encryption, HE) es una forma de criptografía de clave pública que admite operaciones aritméticas sobre textos cifrados sin descifrarlos: al descifrar el resultado se obtiene el mismo valor que si se hubiera operado sobre el texto plano. Los esquemas parcialmente homomórficos (RSA, ElGamal, Paillier) admiten una sola operación, los "somewhat homomorphic" una profundidad limitada de operaciones, y el cifrado totalmente homomórfico (FHE) —iniciado por Gentry en 2009 y hoy implementado en BFV, BGV, CKKS y TFHE sobre Ring-LWE— admite profundidad arbitraria mediante bootstrapping. El HE habilita cómputo cloud preservando la privacidad, inferencia ML privada, consultas a bases de datos cifradas y MPC, aunque es varios órdenes de magnitud más lento y costoso en memoria que el cómputo en claro; la investigación y la estandarización (HomomorphicEncryption.org, ISO/IEC) están reduciendo el coste.

Ejemplos

  • Microsoft SEAL implementa BFV y CKKS para análisis cifrado de datos en la nube.
  • TFHE-rs de Zama se usa para evaluar modelos de machine learning sobre entradas cifradas.

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