ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВ
Предметом дослідження є шифрування інформації в хмарних обчисленнях і сховищах даних. Хмарні технології дозволяють значно скоротити витрати на ІТ-інфраструктуру і гнучко реагувати на зміни обчислювальних потреб. В такому випадку має бути забезпечено можливість проведення обчислень над зашифрованими...
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Kharkiv National University of Radio Electronics
2018-12-01
|
| Series: | Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://itssi-journal.com/index.php/ittsi/article/view/87 |
| _version_ | 1818008059316797440 |
|---|---|
| author | Олександр Ігорович Белей |
| author_facet | Олександр Ігорович Белей |
| author_sort | Олександр Ігорович Белей |
| collection | DOAJ |
| description | Предметом дослідження є шифрування інформації в хмарних обчисленнях і сховищах даних. Хмарні технології дозволяють значно скоротити витрати на ІТ-інфраструктуру і гнучко реагувати на зміни обчислювальних потреб. В такому випадку має бути забезпечено можливість проведення обчислень над зашифрованими даними без їх дешифрування. Таку властивість має повністю гомоморфне шифрування. Метою даної статті є підвищення ефективності повністю гомоморфного шифрування (ПГШ) на основі матричних поліномів за допомогою методу пакетного шифрування в один шифротекст декількох відкритих текстів з наступною комплексною обробкою зашифрованих даних. Пакетне шифрування зводиться до того, що при одній операції над двома шифротекстами відбувається одночасне виконання операцій покоординатно над усіма даними, що містяться в цих шифротекстах у вигляді відкритих текстів (SIMD). Завданнями визначено побудову алгоритмів повністю гомоморфного шифрування даних за допомогою матричних поліномів. У статті використано методи шифрування: з використанням китайської теореми про залишки; шляхом запису в одній матриці декількох різних власних значень при різних власних векторах; за допомогою інтерполяції матричних поліномів. В результаті описано та проаналізовано можливі підходи до побудови пакетних ПГШ на підставі матричних поліномів, а також представлено набір алгоритмів, що реалізують криптосхему ПГШ з інтерполяцією матричних поліномів. Наведені алгоритми і криптосхеми дозволяють передавати інформацію в повідомленнях і дані в запитах як відкритий текст, бо над шифрованими даними можна здійснювати необмежену кількість складних алгебраїчних операцій. Це, у свою чергу, ускладнює можливість дешифрування і зчитування даних без знання всього алгоритму. Було показано, що побудовані криптосхеми перевершують аналоги по ефективності, які розроблені дослідниками з IBM. Можна зробити наступний висновок: пакетне повністю е шифрування на основі матричних поліномів здатне виключити необхідність хоча б часткового дешифрування даних для несанкціонованих обчислень над зашифрованими масивами даних у хмарних сховищах. |
| first_indexed | 2024-04-14T05:24:10Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-3350dd46c6344da5a654497836c09ffd |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2522-9818 2524-2296 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-14T05:24:10Z |
| publishDate | 2018-12-01 |
| publisher | Kharkiv National University of Radio Electronics |
| record_format | Article |
| series | Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості |
| spelling | doaj.art-3350dd46c6344da5a654497836c09ffd2022-12-22T02:10:03ZengKharkiv National University of Radio ElectronicsСучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості2522-98182524-22962018-12-014 (6)10.30837/2522-9818.2018.6.00579ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВОлександр Ігорович Белей0Національний університет "Львівська політехніка"Предметом дослідження є шифрування інформації в хмарних обчисленнях і сховищах даних. Хмарні технології дозволяють значно скоротити витрати на ІТ-інфраструктуру і гнучко реагувати на зміни обчислювальних потреб. В такому випадку має бути забезпечено можливість проведення обчислень над зашифрованими даними без їх дешифрування. Таку властивість має повністю гомоморфне шифрування. Метою даної статті є підвищення ефективності повністю гомоморфного шифрування (ПГШ) на основі матричних поліномів за допомогою методу пакетного шифрування в один шифротекст декількох відкритих текстів з наступною комплексною обробкою зашифрованих даних. Пакетне шифрування зводиться до того, що при одній операції над двома шифротекстами відбувається одночасне виконання операцій покоординатно над усіма даними, що містяться в цих шифротекстах у вигляді відкритих текстів (SIMD). Завданнями визначено побудову алгоритмів повністю гомоморфного шифрування даних за допомогою матричних поліномів. У статті використано методи шифрування: з використанням китайської теореми про залишки; шляхом запису в одній матриці декількох різних власних значень при різних власних векторах; за допомогою інтерполяції матричних поліномів. В результаті описано та проаналізовано можливі підходи до побудови пакетних ПГШ на підставі матричних поліномів, а також представлено набір алгоритмів, що реалізують криптосхему ПГШ з інтерполяцією матричних поліномів. Наведені алгоритми і криптосхеми дозволяють передавати інформацію в повідомленнях і дані в запитах як відкритий текст, бо над шифрованими даними можна здійснювати необмежену кількість складних алгебраїчних операцій. Це, у свою чергу, ускладнює можливість дешифрування і зчитування даних без знання всього алгоритму. Було показано, що побудовані криптосхеми перевершують аналоги по ефективності, які розроблені дослідниками з IBM. Можна зробити наступний висновок: пакетне повністю е шифрування на основі матричних поліномів здатне виключити необхідність хоча б часткового дешифрування даних для несанкціонованих обчислень над зашифрованими масивами даних у хмарних сховищах.https://itssi-journal.com/index.php/ittsi/article/view/87повністю гомоморфне шифруваннясховище данихалгоритмшифротексткриптографічні методикриптосхеми |
| spellingShingle | Олександр Ігорович Белей ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВ Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості повністю гомоморфне шифрування сховище даних алгоритм шифротекст криптографічні методи криптосхеми |
| title | ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВ |
| title_full | ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВ |
| title_fullStr | ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВ |
| title_full_unstemmed | ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВ |
| title_short | ГОМОМОРФНЕ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ У ХМАРНИХ СХОВИЩАХ МЕТОДОМ МАТРИЧНИХ ПОЛІНОМІВ |
| title_sort | гомоморфне шифрування даних у хмарних сховищах методом матричних поліномів |
| topic | повністю гомоморфне шифрування сховище даних алгоритм шифротекст криптографічні методи криптосхеми |
| url | https://itssi-journal.com/index.php/ittsi/article/view/87 |
| work_keys_str_mv | AT oleksandrígorovičbelej gomomorfnešifruvannâdanihuhmarnihshoviŝahmetodommatričnihpolínomív |