Homomorphic-Encryption

所有的同態加密方案都是基於格的方案嗎?

  • October 7, 2020

PALISADE提供了一個同態加密方案池,並且聲明“ PALISADE 是一個通用的格密碼庫…… ”。我的問題很簡單:都是基於格密碼學的同態加密方案嗎?

這取決於您對“同態”的含義。

如果您的意思是“緊湊且完全同態”(即,可以評估密文上的任意多時間可計算函式,並且密文大小不會隨著被評估的函式而增長),那麼答案基本上是肯定的。所有已知的具有緊湊密文的全同態加密方案都使用格技術。但是請注意,這需要在相對廣泛的意義上解釋“晶格技術”。的確:

  • 可以從難以區分的混淆中建構 FHE(此處)。本質上,與標準基於晶格的構造相比,這是一種性質非常不同的構造。然而,所有已知的現代 iO 候選結構都在某處使用 LWE(以及其他,有時是非標準的假設)。有關這方面的三個最新結果,請參見此處此處此處。此外,使用這種工作線建構的任何 FHE 在實踐中都將完全低效。
  • 可以根據與近似 GCD 相關的不同假設來建構 FHE,請參閱這項工作。然而,雖然假設在形式上有所不同,但它採用了基本相同的方法和想法,只是在不直接涉及晶格的不同設置中實例化。

如果您的意思不是“緊湊且完全同態”,那麼不是。更確切地說:

  • 如果您不堅持緊湊性,則有通用方法可以使任何加密方案完全同態 - 但密文通常會隨著評估電路的大小呈指數增長。參見例如這項工作這項工作
  • 如果您想要緊湊的密文,但不一定能夠評估任意函式,那麼周圍有許多同態加密方案。(教科書)RSA是乘法同態的。當明文足夠小時,ElGamal 的加法變體是加法同態的。Goldwasser-Micali 對於 XOR 操作是同態的。Paillier 是加法同態的 $ \mathbb{Z}_n $ . BGN允許評估二次多項式,前提是明文仍然很小。此外,還有一些通用技術可以提升這些有限的同態性(例如,將 1 次提升到 2 次多項式的子類),請參見例如這項工作

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/84419