HOMOMORPHIC ENCRYPTION: CLOUD COMPUTING SECURITY AND OTHER APPLICATIONS (A SURVEY)
Abstract
Homomorphic encryption is a form of encryption which allows specific types of computations to be carried out on cipher text and to obtain an encrypted result which matches the result of operations performed on the plain text. The article presents a basic concept of the homomorphic encryption and various encryption algorithms in accordance with the fundamental properties of the homomorphic encryption. The examples of various principles and properties of homomorphic encryption, some homomorphic algorithms using asymmetric key systems such as RSA, ElGamal, Paillier algorithms as well as various homomorphic encryption schemes are given. Prospects of homomorphic encryption application in the field of secure cloud computing, electronic voting, cipher text searching, encrypted mail filtering, mobile cipher and secure feedback systems are considered.
References
1. Поляков, А.С. Анализ возможностей алгоритмов международного стандарта «Облегченная криптография» – ISO/IEC 29192-2:2012 / А.С. Поляков, В.Е. Самсонов // Информатика. – 2014. – № 3. – С. 107–112.
2. Облачные технологии: новые задачи [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://events.cnews.ru/events/oblachnye_tehnologii__novye_zadachi.shtml. – Дата доступа : 03.02.2015.
3. Как ActiveCloud собирается заработать больше, чем обещает рынок облачных технологий [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://probusiness.by/tech/205.html. – Дата доступа : 03.02.2015.
4. Батура, Т.В. Облачные технологии: основные понятия, задачи и тенденции развития / Т.В. Батура, Ф.А. Мурзин, Д.Ф. Семич // Программные продукты и системы. – 2014. – № 3. – С. 64–72.
5. Афанасьев, С.В. Облачные сервисы, онтологическое моделирование таксономии / С.В. Афанасьев // Труды СПИИРАН. – 2012. – № 23. – С. 392–399.
6. Rivest, R.L. On data banks and privacy homomorphisms / R.L. Rivest, L. Adleman, M.L. Dertouzos // Foundations of secure computation. – 1978. – Vol. 32, no. 4. – P. 169–178.
7. Варновский, Н.П. Гомоморфное шифрование / Н.П. Варновский, А.В Шокуров // Труды Ин-та системного программирования РАН. – 2006. – Т. 12. – C. 27–36.
8. Survey of various homomorphic encryption algorithms and schemes / P.V. Parmar [et al.] // Intern. J. of Computer Applications. – 2014. – Vol. 91, no. 8. – P. 26–32.
9. Gentry, C. A Fully homomorphic encryption using ideal lattices / C. Gentry // Symposium on the Theory of Computing (STOC). – Bethesda, USA, 2009. – P. 169–178.
10. Математические и компьютерные основы криптологии : учеб. пособие / Ю.С. Харин [и др.]. – Минск : Новое знание, 2003. – 381 с.
11. Paillier, P. Public-key cryptosystems based on composite degree residuosity classes / P. Paillier // Advances in cryptology – EUROCRYPT’99. – Berlin, Heidelberg : Springer, 1999. – P. 223–238./ А.О. Жиров, О.В. Жирова, С.Ф. Кренделев // Безопасность информационных технологий. – 2013. – Т.1. – С. 6–12.
12. Gentry, C. Homomorphic Encryption from Learning With Errors: Conceptually-Simpler, Asymptotically-Faster, Attribute-Based / C. Gentry, A. Sahai, B. Waters // Advances in ryptology – CRYPTO-2013, 33rd Annual Cryptology Conf. – Santa Barbara, CA, USA, 2013. – Part 1. – P. 73–93.
13. Ahmad, I. Survey: homomorphic encryption schemes / I. Ahmad, D. Adiga // Proc. of 9th IRF Intern. Conf. – Pune, India, 2014. – P. 89–94.
14. Jain, N. Implementation and analysis of homomorphic encryption schemes / N. Jain, S.K. Pal, D.K. Upadhyay // Intern. J. on Cryptography and Information Security (IJCIS). – 2012. – Vol. 2, no. 2. – P. 27–44.
15. Patel, S.J. Comparative Evaluation of Elliptic Curve Cryptography Based Homomorphic Encryption Schemes for a Novel Secure Multiparty Computation / S.J. Patel, A. Chouhan, D.C. Jinwala // J. of Information Security. – 2014. – № 5. – P. 12–18.
16. Batch fully homomorphic encryption over the integers / J.H. Cheon [et al.] // Advances in Cryptology – EUROCRYPT’2013 (LNCS). – 2013. – Vol. 7881. – P. 315–335
17. Степанян, А.Б. Актуальные вопросы обеспечения надежности и безопасности программного обеспечения систем дистанционного банковского обслуживания / А.Б. Степанян, А.И. Трубей, В.В. Анищенко // Электроника инфо. – 2014. – № 12. – С. 35–40.
18. Шенец, Н.Н. Модулярное разделение секрета и системы электронного голосования / Н.Н. Шенец // Вестник БГУ. Сер. 1. – 2011. – № 1. – С. 101–104.
19. Габидулин, Э.М. Защита информации в телекоммуникационных сетях / Э.М. Габидулин, Н.И. Пилипчук, О.В. Трушина // Труды МФТИ. – 2013. – Т. 5, № 3. – С. 97–111.
20. Diffie, W. New directions in cryptography / W. Diffie, M. Hellman // IEEE Trans. Inf. Theory. – 1976. – Vol. 22, no. 11. – P. 644–654.
21. Сергейчик, В.В. Особенности обфускации VHDL-описаний и методы оценки ее сложности / В.В. Сергейчик, А.А. Иванюк // Информатика. – 2014. – № 1. – С. 116–125.
22. On the relationship between functional encryption, obfuscation, and fully homomorphic ncryption / J. Alwen [et al.] // Cryptography and Coding – 14th IMA Intern. Conf., IMACC- 013. – Oxford, UK, 2013. – P. 65–84.
Review
For citations:
Trubei A.I. HOMOMORPHIC ENCRYPTION: CLOUD COMPUTING SECURITY AND OTHER APPLICATIONS (A SURVEY). Informatics. 2015;(1):90-101. (In Russ.)
Views: 1972
Email this article 