준동형 암호화 (Homomorphic Encryption)

1. 암호 상태 연산, 준동형 암호화

• 비트 단위의 AND와 XOR 연산을 복호화 없이 암호문을 통해 수행할 수 있는 암호화 기법

 

2. 준동형 암호화 구성요소 및 기술

(1) 암호화 구성요소

구분	구성요소	설명
키 요소	비밀키	– 두 개의 큰 소수 p, q
	공개키	– n = p x q
암복호화	암호화	– E(m) = (m mod p, m mod q)
	복호화	– 중국인의 나머지 정리

(2) 준동형 암호화의 주요 기술

부트스트래핑	스쿼싱
① 복호키 새암호키로 사용 ② 재암호화하여 Noise제거 ③ ① ~ ② 과정 반복 수행	① 복호화 일부 미리 수행 ② 공개키와 암호문 제공 ③ 계산 복잡도 낮아짐

• 준동형 암호는 가능한 연산 횟수가 제한되나, 무제한 연산 가능한 완전 동형 암호에 비해 빠른 속도 연산 가능

3. 준동형암호와 동형암호 비교

항목	준동형암호	완전 동형 암호
사용 연산식	– AND, OR, NOT 중 일부만 사용	– AND, OR, NOT 모두 사용 가능
연산 횟수	– 연산 횟수 제한	– 무제한 연산 가능
연산 속도	– 빠른 속도 연산	– 큰 용량으로 인해 연산 속도 느림

• 안전한 다자간 연산이 가능한 SMPC (Secure Multi-Party Computation) 등에 활용

 

[참고]

• 한국인터넷진흥원(KISA), 동형암호