동형암호

동형암호

동형

• 입력 변수에 대해 함수 처리를 각각 처리하여 합한 것과 입력 변수를 합한 다음 함수 처리한 결과가 같습니다.

동형 암호

• 동형의 성질을 암호학에 적용 시, 데이터를 암호화된 상태에서 덧셈, 곱셈 등의 다양한 연산을 이용해 데이터를 처리하는 방식

• 동형암호로 암호화된 데이터들을 이용한 연산의 결과는 새로운 암호문이 됩니다.
• 해당 암호문을 복호화 하여 얻은 평문은 암호화 하기 전 원본 데이터의 연산 결과와 같습니다.

동형암호 장・단점

장점

• 암호문을 복호화 하지 않아도 검색, 통계 처리 및 기계학습이 가능하다.
• 데이터를 처리하는 중간 과정에서 복호화가 불필요 하므로, 데이터 유출 위험이 감소한다.

단점

• 확장률(평문 대비 암호문이 커지는 비율)이 기존 암호에 비해 커질 수 있다.
• 암・복호화 속도가 더 많이 소요된다.
• 암호화된 상태에서 연산을 수행하다 보면, 암호문에 잡음(노이즈)이 생겨 평문이 손상된다.
  • 노이즈 감소를 위해 재부팅 시간이 필수적으로 필요하다.
  • 재부팅 : 평문을 유지하면서 노이즈가 작은 암호문으로 바꾸는 것

동형암호 유형

Partially HE

• 주어진 데이터 셋에 대하여 무제한의 시간 동안 한 가지 유형의 연산(덧셈 또는 곱셈)만 제공합니다.

Somewhat HE

• 주어진 데이터 셋에 대하여 횟수의 제한 있이 덧셈과 곱셈을 모두 제공합니다.

Fully HE

• 주어진 데이터 셋에 대하여 무제한의 시간 동안 덧셈과 곱셈을 모두 제공합니다.

활용 사례

• 50만 명의 신용 데이터를 동형 암호화된 상태로 신용 평가 모형 검증 - KCB, 2018년 11월
• 코로나19 확진자와의 접촉 여부를 확인할 수 있는 알림 서비스에 사용된 사용자의 동선 정보