BabaSSL：支持半同态加密算法 EC-ElGamal

文｜王祖熙（花名：金九 )

蚂蚁集团开发工程师

负责国产化密码库BabaSSL的开发和维护

专注于密码学、高性能网络、网络安全等领域

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—— 数据不出域、可用不可见

01 背 景

BabaSSL

随着大数据与人工智能的快速发展，个人隐私数据泄露和滥用时有发生，隐私安全问题也越来越被重视。

国家于 2020 年施行密码法、2021 年施行个人信息保护法，对个人隐私数据和数据安全加密有更高的要求。

因此，隐私计算也不断地被提及和关注，源于其有优秀的数据保护作用，使得『数据不出域，可用不可见』，限定了数据的使用场景，防止了数据的泄露，而引起了业界的热捧。

隐私计算是指在保护数据本身不对外泄露的前提下，实现数据共享和计算的技术集合，共享数据价值，而非源数据本身，实现数据可用不可见。

- 隐私计算对于个人用户来说，有助于保障个人信息安全；

- 对于企业来说，隐私计算是数据协作过程中履行数据保护义务的关键路径；

- 对于政府来说，隐私计算实现数据价值最大化的重要支撑。

隐私计算目前在金融、医疗、电信、政务等领域均在开展应用试验，比如：

- 银行和金融机构

在不泄露各方原始数据的前提下，进行分布式模型训练，可以有效降低信贷、欺诈等风险；

- 医疗机构

无需共享原始数据便可进行联合建模和数据分析，数据使用方在不侵犯用户隐私的情况下，可以使用建模运算结果数据，有效推动医疗行业数据高效利用。

隐私计算的相关技术有多方安全计算（MPC）、可信执行环境（TEE）、联邦学习（FL）、同态加密（HE）、差分隐私（DP）、零知识证明（ZKP）、区块链（BC）等等。

这些技术各有优缺点，隐私计算的产品或者平台也是由这些技术来搭建。

其中与密码学明显相关的是同态加密，目前同态加密算法的开源项目各有千秋，用户使用比较复杂。BabaSSL 作为基础密码库，应该提供一套简单易用和高效的同态加密算法实现和接口，让上层应用更方便简单地使用同态加密算法。

此外，随着隐私计算技术的兴起，蚂蚁集团推出了开箱即用、软硬件结合的隐私计算基础设施，一站式解决方案，即可信原生一体机。

BabaSSL 作为蚂蚁可信原生一体机中的核心基础软件密码库，将同态加密等隐私计算所需的相关密码学能力整合其中，为可信原生一体机的用户带来更加便捷高效的使用体验。

02 同态加密

SOFARegistry

同态加密（Homomorphic Encryption, HE）是指满足密文同态运算性质的加密算法，按性质分为加法同态和乘法同态：

- 加法同态