Le chiffrement homomorphe est une avancée révolutionnaire dans le domaine de la cryptographie, permettant des calculs sur des données chiffrées sans avoir besoin de les déchiffrer au préalable. Cette technologie, bien que théorisée depuis les années 1970, a vu son développement concret s’accélérer au cours de la dernière décennie grâce à l’augmentation des capacités de calcul et aux avancées mathématiques. Ses promesses sont nombreuses, notamment en matière de confidentialité et de sécurité des données dans des secteurs aussi variés que la finance, la santé, et l’intelligence artificielle.

Comment fonctionne le chiffrement homomorphe ?

Le principe fondamental du chiffrement homomorphe repose sur la possibilité d’effectuer certaines opérations mathématiques sur des données chiffrées. Par exemple, une entreprise peut envoyer des données sensibles à un serveur de cloud computing pour traitement. Grâce à cette technologie, le serveur peut exécuter des opérations sur ces données sans jamais les voir en clair, ce qui garantit une confidentialité totale.

Il existe principalement deux types de chiffrement homomorphe :

1. Le chiffrement homomorphe partiel : il permet d’effectuer soit des additions, soit des multiplications, mais pas les deux simultanément sur des données chiffrées.
2. Le chiffrement homomorphe complet : beaucoup plus complexe, il permet d’effectuer toutes les opérations arithmétiques sur des données chiffrées, offrant ainsi une flexibilité totale pour diverses applications.

Les avantages du chiffrement homomorphe

Le chiffrement homomorphe présente plusieurs avantages clés :

• Confidentialité des données : les informations restent chiffrées tout au long du processus de traitement, ce qui diminue significativement les risques de violation des données sensibles.
• Sécurité dans le cloud : en garantissant que les fournisseurs de services cloud n’ont jamais accès aux données en clair, cette technologie permet une adoption plus sûre des services cloud, même pour les informations les plus sensibles.
• Applications multiples : les domaines de la finance, de la santé, et des services gouvernementaux sont parmi les premiers à bénéficier de cette technologie. De plus, des applications émergent dans le domaine de l’intelligence artificielle, la blockchain et même les systèmes de vote électronique.

Exemples d’utilisation

1. Apprentissage automatique sécurisé : en intégrant le chiffrement homomorphe dans les flux de travail de l’intelligence artificielle, il est possible de former des modèles d’IA sur des données chiffrées sans compromettre la confidentialité des utilisateurs. Par exemple, Zama a développé des frameworks de machine learning (ML) avec des bibliothèques comme Concrete, facilitant la formation et l’inférence sur des données chiffrées.
2. Blockchain et contrats intelligents : Zama propose également une solution appelée fhEVM qui permet de rédiger des contrats intelligents confidentiels sur des chaînes compatibles EVM (Ethereum Virtual Machine). Cela ouvre la voie à des applications telles que les enchères anonymes ou la gestion sécurisée des identités.
3. Systèmes financiers : des entreprises peuvent utiliser le chiffrement homomorphe pour traiter des transactions financières en garantissant que même les opérateurs ou intermédiaires ne peuvent accéder aux données des utilisateurs.

Pourquoi cette technologie est prometteuse

Le chiffrement homomorphe a le potentiel de transformer la manière dont nous traitons les données sensibles. En permettant des calculs sur des données chiffrées, cette technologie rend obsolètes les compromis entre sécurité et utilisabilité. De plus, elle peut s’intégrer dans des domaines critiques comme la santé ou les finances, où la confidentialité des données est primordiale.

Cependant, des défis subsistent. La puissance de calcul nécessaire pour effectuer ces opérations est encore élevée, ralentissant potentiellement certaines applications à grande échelle. Mais avec l’amélioration continue des technologies matérielles et logicielles, ces limitations devraient diminuer au fil du temps.

Conclusion

Le chiffrement homomorphe s’impose comme une solution prometteuse, au même titre que les SNARK récursifs, pour assurer la protection et la décentralisation des données. En associant cette technologie à des modèles d’intelligence artificielle et à des oracles intelligents, il devient possible d’atteindre un niveau de sécurité sans précédent. De plus, cette approche pourrait faciliter une transition fluide et transparente du Web2 vers le Web3. Elle représente une voie d’avenir pour bâtir un Internet libre, souverain et décentralisé, où les technologies de pointe comme l’intelligence artificielle et la blockchain peuvent s’épanouir et garantir une protection optimale des données tout en favorisant une gouvernance décentralisée.