Fully Homomorphic Encryption
동형암호는 일정 회수 이상 연산을 수행하면 노이즈가 발생해 더 연산을 수행할 수 없어 연산 횟수에 제한이 있습니다. 암호문의 노이즈를 작게 하는 재부팅(Bootstrapping) 과정을 통해 동형암호의 약점인 연산 횟수 제한을 없앨 수 있는 암호화 방식을 ‘완전동형암호(Fully Homomorphic Encryption)’라고 부릅니다.
About
- 흔히 "암호화의 성배"라고 불리는 상용 FHE(완전 동형 암호,Fully Homomorphic Encryption)
- FHE는 격자수학(Lattice Mathematics)에 기반하여 양자 컴퓨팅 시대에도 안전해서 PQC(Post-Quantum Cryptography) 라고도 불림
- 이를 위한 하드웨어 가속기가 연구 개발중이고, 더 효율적인 구현을 위한 학계의 연구가 계속되고 있어서 곧 상용 FHE가 출현하게 될 것
- 완전동형암호(FHE) 는 데이터를 복호화하지 않고도 암호문 상태로 연산을 수행할 수 있는 기술
- 현재 FHE는 여전히 저조한 실용성과 1,000배~10,000배의 연산 속도 저하, 40배~1,000배의 저장공간 증가 등 한계를 지님
- 하지만 최근 FHE 알고리듬은 매년 8배씩 속도 향상을 이루고 있으며, 곧 클라우드 컴퓨팅, LLM 추론, 블록체인 스마트컨트랙트 등에서 실용영역에 진입할 가능성 있음
- FHE가 보편화된다면, 컴퓨팅 환경 전반에서 데이터 프라이버시가 기본값이 되는 산업적 변화를 촉진할 것임
- 격자 기반 암호, LWE, 부트스트래핑 등 핵심 개념들과 FHE 알고리듬 발전사, 실제 구현 예시 및 성능 개선 추이 등을 종합적으로 다룸