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Mehr Schutz gegen Datenspione: Computer sollen künftig verschlüsselt rechnen

Künstliche Intelligenzen sollen künftig imstande sein, auch mit verschlüsselten Daten lernen und rechnen zu können. Visualisierung: Dall-E

Künstliche Intelligenzen sollen künftig imstande sein, auch mit verschlüsselten Daten lernen und rechnen zu können. Visualisierung: Dall-E

Bundescyberagentur will Referenz-Lösung für eine homomorph verschlüsselte KI-Schule

Halle, 6. Mai 2023. Um den Datenschutz in Schulen für „Künstliche Intelligenzen“ (KI) zu stärken und Computer besser gegen Lauschangriffe abzuschirmen, will die Bundescyberagentur das „verschlüsselte Rechnen“ („Encrypted Computing“) vorantreiben: Sie plant ein Forschungsprojekt, in dessen Zuge beispielhaft eine solche Lösung für das maschinelle Lernen entstehen soll. Das hat die Cyberagentur in Halle angekündigt.

Wenn sich weder Nutzer noch Betreiber vertrauen

Konkret sollen die beauftragten Forscher einen KI-Dienst entwerfen, den zum Beispiel Industriebetriebe mit ihren Produktionsdaten füttern und anlernen können, ohne dass der Dienste-Betreiber diese Informationen im Klartext auslesen kann. Umgekehrt soll aber auch der Kunde außerstande sein, sich das zugrundeliegende KI-Modell anzueignen.

„Normalerweise wäre eine Verarbeitung der Daten in diesem Setting nicht möglich, da keine Partei der anderen vertraut“, erklärt die Cyberagentur. „Ein Lösungsansatz hierfür ist ein homomorphes Public-Key-Verfahren. Ein solches Verfahren ermöglicht es dem Dateninhaber, seine schützenswerten Daten homomorph zu verschlüsseln und dem Serviceanbieter, die Daten in verschlüsselter Form durch sein Modell in der verschlüsselten Domäne auszuwerten, ohne dabei die verschlüsselten Daten zu entschlüsseln.“

Daten werden erst ganz zum Schluss dekodiert

Das heißt: Die Daten werden so verschlüsselt, dass die Computer mit ihnen genauso rechnen können, als ob sie im Klartext vorliegen würden – solche Kodiermethoden nennen sich „homomorph“. Und das bedeutet eben auch, dass die Daten die ganze Zeit über verschleiert bleiben und erst dann dekodiert werden, wenn der Kunde die Ergebnisse sehen will. Dieses verschlüsselte Rechnen ist zwar prinzipiell auch heute schon möglich und auch besonders sicher, wird aber nur wenig eingesetzt, weil es sehr langsam ist und eher ungeeignet, um große Datenmengen wie beim „Maschinellen Lernen“ zu verarbeiten. Das Forschungsprojekt der Bundes-Cyberagentur zielt daher darauf, hier einen Sprung nach vorn zu machen und dies zu ändern.

Cyberagentur lädt Homomorph-Experten zur Kennenlern-Konferenz ein

Im ersten Schritt hatte die Agentur eine Vorstudie durch das Helmholtz-Zentrum für Informationssicherheit „Cispa“ in Saarbrücken sowie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) erstellen lassen. Nun hat sie für den 16. Mai 2023 eine Kennenlern-Konferenz von Experten für homomorphe Verschlüsselung angesetzt. Dort wollen die Agentur-Projektleiter das geplante Forschungsvorhaben, das im zweiten Halbjahr 2023 starten soll, näher vorstellen. Weitere Infos zur Konferenz sind hier im Netz zu finden.

Autor: hw

Quelle: Bundescyberagentur

Repro: Oiger, Original: Madeleine Arndt