ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ГОМОМОРФНИХ КРИПТОСИСТЕМ В РЕКОМЕНДАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ ВЕБ-СЕРВІСІВ

Анотація

У статті розглядається імітаційна модель веб-сервісів з гомоморфною криптосистемою. Існуючі рекомендаційні системи веб-сервісів для персоналізації контенту потребують обробки великого об’єму конфіденційної інформації користувачів. Такі веб-сервіси мають можливість зчитувати дані у незашифрованому виді, що є основним їх недоліком і збільшує ймовірність несанкціонованого доступу третіми особами. Для завдання імітаційного моделювання веб-сервісів була обрана відповідна обчислювальна система із заданими параметрами і реалізації повністю гомоморфних криптосистем у складі програмної бібліотеки PALISADE. У дослідженні використовувались криптосистеми Brakerski-Gentry-Vaikuntanathan (BGV), Brakerski/Fan-Vercauteren (BFV), Cheon-Kim-Kim-Song (CKKS) та FHEW. На основі розробленої програми мовою С++ визначено об’єм пам’яті для зберігання шифротекстів та часові витрати на виконання математичних операцій повністю гомоморфними криптосистемами. Аналіз продуктивності сучасних повністю гомоморфних криптосистем показав, що суттєве сповільнення простих математичних операцій робить недоцільним використання рекомендаційних систем із-за потреби надвеликої кількості обчислювальних ресурсів. Проведені дослідження на основі побудованої імітаційної моделі показали, що невелика надійність і повільно діюча обробка даних пов’язані з великою складністю алгоритмів цих систем. Це доводить необхідність спрощення програмного коду моделі рекомендаційної системи і повністю гомоморфної криптосистеми для зменшення кількості операцій, що виконуються веб-сервісом. Також, рекомендаційна система не може взаємодіяти з зашифрованими даними без допомоги повністю гомоморфної криптосистеми. Для вирішення цієї проблеми потрібно зробити заміну певної кількості математичних функцій у програмному коді рекомендаційної системи на ті, що забезпечать обробку шифротекстів.