Новое устройство FeFET продвигает гомоморфное шифрование для безопасного облачного вычисления

По мере роста обеспокоенности вопросами конфиденциальности данных в условиях все более взаимосвязанного мира, гомоморфное шифрование предлагает возможное решение, как сегодня сообщает Spectrum.

Этот передовой метод шифрования позволяет обрабатывать данные, не раскрывая исходную информацию серверу. Однако, как отмечает Spectrum, вычислительная мощность, необходимая для этого шифрования, долгое время была ограничением для устройств, таких как смартфоны и устройства IoT.

Теперь команда инженеров из Пекинского университета в Пекине, возможно, совершила прорыв с новым устройством, которое делает гомоморфное шифрование более осуществимым для коммерческой электроники.

Гомоморфное шифрование работает путем шифрования данных на устройстве до их отправки на обработку. Затем данные обрабатываются в зашифрованном виде, что гарантирует, что никто, включая сервер, обрабатывающий их, не сможет получить доступ к исходной информации, сообщает Spectrum.

После завершения вычислений, данные расшифровываются, сохраняя неприкосновенность частной жизни пользователя. Главной проблемой гомоморфного шифрования всегда была значительная вычислительная мощность, необходимая для выполнения нужных расчетов, отмечают в Spectrum.

Текущие устройства Интернета вещей (IoT) не обладают достаточными обработчиками для выполнения сложных математических операций. Чтобы преодолеть это, команда из Пекинского университета разработала устройство, использующее массивы ферроэлектрических полевых транзисторов (FeFETs), отмечают в Spectrum.

Эти транзисторы оптимизированы для обработки процесса шифрования и дешифровки с высокой точностью, при этом минимизируя вычислительную нагрузку, сообщает Spectrum.

Кечао Тан, доцент по интегральным схемам в Пекинском университете, объяснил Spectrum, что при использовании этих новых полупроводниковых устройств они могут позволить коммерческой электронике, такой как смартфоны, использовать вычислительную мощь облачных технологий, сохраняя при этом защиту данных.

FeFETы отличаются от традиционных транзисторов включением слоя ферроэлектрического материала, который может хранить электрическую поляризацию без необходимости электрического поля. Это позволяет FeFETам генерировать более непредсказуемые случайные числа, что усложняет взлом шифрования, как сообщает Spectrum.

Устройство может шифровать и расшифровывать данные более эффективно, упрощая процесс до одного шага, в отличие от обычно требуемого двухшагового процесса, отмечает Spectrum.

Массив FeFET может обрабатывать данные более эффективно, объединяя несколько входных данных — например, матрицу шифрования, данные для шифрования и дополнительный вектор — в одну операцию. В результате достигается более быстрое шифрование с меньшим энергопотреблением, сообщает Spectrum.

Танг также отметила в беседе с Spectrum, что новое устройство обеспечивает более высокую точность по сравнению с другими методами шифрования, использующими резистивную оперативную память (RRAM), что делает его более надежным вариантом для безопасной обработки данных.

Массив FeFET достиг точности в 99,6%, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущими решениями на основе RRAM. Впереди, Танг надеется увидеть, как эта технология будет интегрирована в смартфоны, позволяя пользователям безопасно шифровать данные перед их загрузкой в облако и расшифровывать их по мере необходимости, как сообщает Spectrum.