Python中的同态加密(Homomorphic Encryption):实现密文数据上的AI模型推理

Python中的同态加密:实现密文数据上的AI模型推理 大家好!今天我们来深入探讨一个非常有趣且具有重要应用前景的领域:同态加密在AI模型推理中的应用。同态加密允许我们直接在加密数据上进行计算,而无需先解密数据。这意味着我们可以在保护数据隐私的同时,利用AI模型进行分析和预测。这是一个巨大的进步,尤其是在医疗、金融和安全等敏感数据处理领域。 1. 同态加密基础:概念与类型 同态加密(Homomorphic Encryption, HE)是一种特殊的加密形式,它允许对密文进行特定的代数运算,得到的结果解密后与对明文进行相同运算的结果相同。简单来说,就是加密后还能计算,计算完解密后得到的结果和直接计算明文是一样的。 更正式地说,如果加密函数 Enc 和解密函数 Dec 满足以下条件,则该加密方案是同态的: 对于任意明文 x 和 y,以及运算 + 和 *,存在对应的密文运算 ⊕ 和 ⊗,使得: Dec(Enc(x) ⊕ Enc(y)) = x + y Dec(Enc(x) ⊗ Enc(y)) = x * y 根据支持的运算类型,同态加密可以分为以下几种: 部分同态加密 (Partial Ho …

Python实现同态加密(Homomorphic Encryption)在AI推理中的应用

Python实现同态加密在AI推理中的应用 大家好,今天我们来深入探讨一个非常有趣且重要的领域:同态加密在人工智能推理中的应用。随着AI的广泛应用,数据隐私问题日益突出。同态加密技术作为一种强大的隐私保护工具,允许我们在加密数据上直接进行计算,并在不解密的情况下获得加密结果,为AI模型的安全部署提供了新的可能性。 1. 引言:AI推理的隐私挑战与同态加密的机遇 人工智能,特别是深度学习,在医疗诊断、金融风控、自动驾驶等领域展现出强大的能力。然而,这些应用往往需要访问用户的敏感数据,例如病历、交易记录、地理位置等。如果直接将这些数据用于模型训练或推理,可能会泄露用户的隐私。 例如,考虑一个医疗AI应用,它使用患者的基因组数据来预测患病风险。患者可能不希望将自己的基因组数据直接暴露给云服务器,因为存在被滥用的风险。传统的加密方法虽然可以保护数据在传输和存储过程中的安全,但在计算过程中需要解密,仍然存在隐私泄露的风险。 同态加密技术的出现为解决这个问题提供了新的思路。同态加密允许我们在加密数据上进行计算,而无需解密。这样,我们就可以在保护用户隐私的同时,利用AI模型进行推理。 2. 同态加密 …

JS `Homomorphic Encryption` (同态加密) 在前端数据处理中保护隐私

各位前端的弄潮儿们,早上好/下午好/晚上好!(取决于你看到这篇文字的时间)。今天咱们来聊点刺激的——如何在前端玩转“同态加密”,让数据在你的地盘上跳舞,还能保证隐私不泄露,听起来是不是很赛博朋克? 废话不多说,咱们直接上干货! 第一章:什么是同态加密?别怕,没你想的那么玄乎! 想象一下,你有一把神奇的锁,锁住一个箱子。这个箱子里装着你的秘密,比如银行卡密码啥的。 普通加密: 你把箱子锁好,交给别人,别人必须拿到钥匙才能打开箱子,看到里面的秘密。如果别人需要处理箱子里面的东西,比如把箱子里的钱加倍,那他必须先打开箱子,取出钱,加倍,再放回去,重新锁好。这期间,秘密暴露了! 同态加密: 你把箱子锁好,交给别人。但是这把锁很特别,别人不需要钥匙,就可以直接在锁好的箱子上进行操作!比如,他可以直接把箱子里的钱加倍,加倍后的钱仍然在锁好的箱子里。最后,只有你用钥匙打开箱子,才能看到加倍后的结果。整个过程中,秘密始终是锁着的,别人看不到。 这就是同态加密的核心思想:对加密后的数据进行计算,得到的结果仍然是加密的,并且解密后得到的结果与直接对原始数据进行计算得到的结果一致。 是不是有点绕?没关系,再 …

JS `Homomorphic Encryption` (同态加密) 库 (`homomorphic-js`) 在浏览器中的实践

各位观众老爷们,大家好!今天咱们聊聊一个听起来高大上,但其实也可以很接地气的玩意儿:JS Homomorphic Encryption (同态加密) 库在浏览器里的实践。别怕,听名字唬人,一会儿咱们就把它扒个精光,让它变成你手里的玩物! 开场白:啥是Homomorphic Encryption? 先来个小科普。想象一下,你有一份非常隐私的数据,比如银行流水,你不想直接给别人看,但又想让别人帮你算算平均收入,看看够不够资格贷款。传统的做法是,你先把数据解密了给别人,别人算完再给你。但这期间数据就暴露了,风险太大了! 这时候,同态加密就派上用场了。它可以让别人在不知道你数据内容的情况下,直接对加密后的数据进行计算,算完的结果也是加密的,你拿到加密结果后再解密,就能得到最终答案了。整个过程,你的原始数据始终是加密的,安全! 简单来说,同态加密就像一个神奇的盒子,你把东西放进去锁上,别人可以在不打开盒子的前提下,对盒子里的东西进行操作,最后你打开盒子,得到的是操作后的结果。 为什么要在浏览器里搞这个? 你可能会问,这玩意儿听起来像是服务器端的东西,为啥要在浏览器里搞?理由很简单:保护用户隐私! …

JS `Homomorphic Encryption` (同态加密) `WebAssembly` 实现与隐私计算

各位朋友,大家好!我是老码农,今天咱们聊聊“JS Homomorphic Encryption (同态加密) WebAssembly 实现与隐私计算”这个听起来高大上,其实挺有趣的话题。别怕,我会尽量用大白话,加上一些好玩的例子,让大家都能明白。 一、啥是同态加密?别慌,先讲个故事 话说老王开了个网店,卖包子。张三想在老王店里买包子,但他又不想让老王知道自己买了几个,怕老王根据他的购买数量判断他的饭量,然后偷偷笑话他(虽然老王可能根本没空)。 怎么办呢?张三想了个办法: 加密: 张三把想买的包子数量(比如 3 个)放进一个特殊的“密码箱”里,这个密码箱只能加锁,不能打开。 操作: 张三把加锁的密码箱交给老王。老王不知道里面有多少个包子,但是他可以按照张三的要求,在密码箱外面 再 放进去几个包子(比如 2 个)。注意,老王只能往密码箱里 放 包子,不能打开看。 返回: 老王把加了包子的密码箱还给张三。 解密: 张三拿到密码箱,用自己的钥匙打开,发现里面一共有 5 个包子(3 + 2 = 5)。 在这个故事里,密码箱就相当于“同态加密”,老王的操作就相当于在加密数据上进行计算。整个过程中, …