Cifrado homomórfico

¿Qué es el cifrado homomórfico?

El cifrado normal es como encerrar un archivo en una caja fuerte: para hacer cuentas hay que abrirla, descifrar y luego calcular. El cifrado homomórfico te deja sumar, restar, multiplicar y dividir con la caja aún cerrada — y el resultado descifrado es exactamente igual que si hubieras calculado en claro primero.

¿Qué lo hace especial?

«2 cifrado» más «3 cifrado» igual a «5 cifrado»
El servidor recibe dos cadenas de galimatías, calcula su suma igualmente y te devuelve el resultado, aún galimatías. Lo abres y obtienes 5. En todo ese tiempo, el servidor nunca vio el 2, el 3 ni el 5 reales.
Datos usables pero invisibles
Ese es el atractivo: externalizas el cálculo a una nube en la que no confías, y la nube nunca toca el texto plano. Privacidad y potencia de cómputo a la vez.

¿Qué variantes hay?

Parcialmente homomórfico
Solo admite una operación (solo suma o solo multiplicación). Eficiente, para casos concretos.
Totalmente homomórfico (FHE)
Admite todas las operaciones y en teoría puede calcular cualquier función, pero es caro. Es el «santo grial» que la criptografía persigue desde hace décadas.
Algo homomórfico
(somewhat homomorphic) permite un número limitado de operaciones mixtas: el punto medio de muchos esquemas prácticos.

¿Qué es lo difícil y dónde se usa?

El rendimiento es el gran cuello de botella: el cálculo totalmente homomórfico puede ser órdenes de magnitud más lento que en claro. Aun así, para externalizar el análisis de datos médicos, el cribado de riesgo financiero y el machine learning en la nube, es enorme: quieres el cómputo de la nube sin que la nube vea tus datos, y el cifrado homomórfico es esa llave.

En resumen: el cifrado homomórfico te deja encerrar tus datos en una caja y aun así hacer las cuentas a través de la caja.