DARPA treibt FHE-Verschlüsselungsprojekt mit Intel voran

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Die US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) hat vier neue Forschungsteams angekündigt, darunter eines unter der Leitung von Intel, die versuchen werden, Full Homomorphic Encryption (FHE) in die Praxis umzusetzen.

FHE ist so etwas wie der Heilige Gral in Verschlüsselungskreisen: Sie ermöglicht Berechnungen, Analysen und andere Verwendungen von verschlüsselten Informationen, ohne dass diese entschlüsselt werden müssen. Dies würde dazu beitragen, ein besseres Gleichgewicht zwischen der Möglichkeit, sensible Daten in vollem Umfang zu nutzen und das Risiko der Aufdeckung zu minimieren, sagt DARPA.

Das Problem war bisher die dafür erforderliche Rechenleistung und Zeit.

“Eine Berechnung, die auf einem Standard-Laptop eine Millisekunde dauern würde, würde auf einem herkömmlichen Server, auf dem FHE läuft, Wochen dauern”, argumentierte der DARPA-Programmmanager Tom Rondeau.

Um diese Verarbeitungszeit von Wochen auf Sekunden oder Millisekunden zu beschleunigen, hofft die DARPA, im Rahmen ihres Programms Data Protection in Virtual Environments (DPRIVE) einen Hardware-Beschleuniger zu bauen, der theoretisch große Fortschritte gegenüber softwarebasierten Ansätzen bieten würde.

Die gestern von der DARPA angekündigten Forschungsteams sind Intels regierungsnahe Tochtergesellschaft Intel Federal, Duality Technologies, Galois und das gemeinnützige SRI International.

Die Aufgabe eines jeden Teams ist es, einen FHE-Beschleuniger-Hardware- und Software-Stack zu entwickeln, der FHE-Berechnungen mit einer ähnlichen Geschwindigkeit wie unverschlüsselte Datenoperationen verarbeiten kann.

Dabei werden sie die Verwendung von CPUs mit verschiedenen Größen von “Wörtern” erforschen – den Dateneinheiten, die das Design eines Prozessors bestimmen. Sie werden alles ausprobieren, von den 64-Bit-Wörtern, die in modernen Prozessordesigns verwendet werden, bis hin zu 1000 Bit.

Laut DARPA werden auch “neuartige Ansätze zur Speicherverwaltung, flexible Datenstrukturen und Programmiermodelle sowie formale Verifikationsmethoden” untersucht.

Wenn sie erfolgreich sind, könnte dies bedeutende militärische und kommerzielle Anwendungen haben.

“Wir schätzen derzeit, dass wir in der FHE-Welt etwa eine Million Mal langsamer rechnen als in der Klartext-Welt”, schloss Rondeau.

“Das Ziel von DPRIVE ist es, FHE auf die Berechnungsgeschwindigkeiten zu bringen, die wir im Klartext sehen. Wenn wir in der Lage sind, dieses Ziel zu erreichen und gleichzeitig die Technologie so zu positionieren, dass sie skalierbar ist, wird DPRIVE einen erheblichen Einfluss auf unsere Fähigkeit haben, Daten und die Privatsphäre der Benutzer zu schützen und zu bewahren.”

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