开源同态加密库 HEhub 发布 首个由国内隐私计算团队研发的(全)同态加密算法库

时至今日，数据要素已经成为数字经济时代最重要的消费要素之一，成为浩瀚企业和机构的核心资产，而数据价值的表现依靠于数据的平安畅通和操纵。隐私计算做为新兴手艺为数据的平安活动供给了新的可能性，即便在数据合成、计算的过程中，也能够包管数据的隐私。在国表里隐私相关法令纷繁发布、隐私计算财产不竭开展的布景下，隐私计算手艺的意义和价值已经日渐深进人心。

到目前为行，隐私计算一般分为联邦进修、密码学手艺、可信硬件等手艺道路。各类手艺不是彼此排斥的合作关系，而是在摸索中促进彼此协同、配合完成庇护隐私数据平安畅通的目标。在那此中，密码学手艺是隐私计算范畴一个重要的标的目的，一些高级的密码学手艺如平安多方计算 (secure multi-party computation, MPC)、同态加密 (homomorphic encryption, HE)、零常识证明 (zero-knowledge proof, ZKP) 等别离具有特殊的、可证明平安的隐私庇护特征，其纷繁在隐私计算范畴发扬出各自的感化和优势。

同态加密是最早起头遭到存眷的隐私计算手艺。同态加密的概念由密码学前驱 Ron Rivest 等人在 1978 年提出，指的是一类高级的加密计划，可以在对明文数据停止加密之后，能够不颠末解密、在不泄露明文数据任何信息的情状下在密文长进行计算得到新的密文，使得新密文带有明文数据的响应计算成果。如许的特征令同态加密天然地适用于数据隐私受庇护的各类外包计算场景，使该范畴继续遭到密码学界的重视。

图：利用同态加密的外包计算模子（图源：Private AI）

在同态加密手艺范畴傍边，全同态加密 (fully homomorphic encryption, FHE) 是最为深入且更具普遍利用前景的一类。全同态加密容许计算方在密文上施行肆意类型的运算，且计算逻辑能够具有肆意深度。自 Rivest 等人提出全同态加密的想象以来，全同态加密手艺能否实现不断是密码学界积极摸索的问题，以致于被视做密码学范畴里的圣杯，并最末曲到 2009 年才由 Craig Gentry 构造出第一个理论证明完全可行的全同态加密计划。自从 Gentry 做出打破以来，短短十余年间，全同态加密范畴履历了飞速的开展，并已获得极大的停顿。目前学术界已经提出了四代全同态加密手艺，包罗 BFV，BGV，CKKS，TFHE 等计划。

除了多种多样的计划被提出之外，全同态加密手艺的演进还表现在效率的极大进步和利用场景的日渐丰富上。在那此中，全同态加密傍边重要的自举 (bootstrapping) 过程的效率在数年间提拔了上万倍。此外，各类 SIMD 式的编码手艺也将运行过程的均摊效率进步了数个量级。总体而言，全同态加密算法的效率正以远超摩尔定律的速度在提拔着。而在隐私计算范畴，(全)同态加密与其它各类隐私手艺连系，已经产生了丰富的利用场景，在匿踪查询、隐私聚集求交、基于联邦进修或平安多方计算的结合建模和揣测等场景下发扬着重要甚至关键的感化。越来越多基于同态加密的新型隐私计算手艺如平安多方计算框架 SPDZ 、labeled PSI、SealPIR、两方机器进修框架 CrypTFlow2 等等正逐步被行业耳熟能详。

鉴于(全)同态加密无法漠视的开展速度及其重要影响，能够说(全)同态加密已经成为隐私计算行业与企业不成或缺的一条手艺道路。在本年全球更具权势巨子的IT研究和参谋征询公司 Gartner 发布的 2022 年新兴手艺和趋向影响力雷达图中展现，同态加密手艺连同生成式人工智能、元宇宙等 5 项手艺被选为将来最热门和更具影响力的新兴手艺。

图：同态加密做为隐私计算不成或缺的手艺道路之一（图源：Gartner）

在软件生态方面，虽然目前国际上已有多个开源的 FHE 算法库，然而那些软件库往往有着利用复杂、用的编程语言较小寡、进修成本高档障碍用户上手的问题。此外，一些 FHE 算法库可扩展性欠安，以致其惰于吸纳最新的手艺功效，且倒霉于接进各类上层利用。

基于如许的布景，原语科技推出同态加密开源算法库 HEhub，做为 PrimiHub 开源生态的一部门。HEhub 是一个易于利用，可扩展性强且性能优良的密码学算法库，努力于搜集各类同态加密算法及其利用。其目前包罗了 BGV、CKKS、TFHE 等全同态加密算法，并将进一步集成更多同态加密计划、常用的计算逻辑以及上层利用接口。对开发者而言，HEhub 有助于其跟踪同态加密范畴的最前沿停顿，将同态加密手艺利用到各类隐私计算场景中。与此同时，HEhub 也是国内第一个自研的开源(全)同态加密算法库，及时填补了国内开源生态中的空白，其将有利于国内同业在同态加密范畴的前沿研究与落地理论，并促进隐私手艺的自主开展。

原语科技独立自主研发的企业级开源隐私计算平台产物 PrimiHub，已获泰岳梧桐本钱、相泰投资数万万天使轮投资，并在金融、运营商、政务、工业物联网、医疗等浩瀚范畴均有协做，为企业供给了基于隐私平安的数据合成办事，获得客户高度承认与好评。在产学研方面，先后与多所高校成立战术协做关系，成立了多个产学研有机连系的团队，配合开展隐私计算、数据要素化和区块链等范畴深度协做。

原语科技拥有专业的密码学团队，努力于与开源社区、各高校和科研院所开展密切的交换与协做，促进社区的富贵和同态加密手艺的普及、朝上进步。

附：代码仓库地址