Kryptographen machen Fortschritte bei der Ermöglichung von vollständig privaten Internet-Suchen
Forscher haben einen Weg gefunden, auf Informationen aus großen Datenbanken privat zuzugreifen und bringen uns damit näher an vollständig private Web-Browsing-Erfahrungen.
Die Herausforderung des privaten Informationsabrufs
Die Kryptographie steht vor der Frage, wie man auf Informationen aus einer öffentlichen Datenbank zugreifen kann, ohne preiszugeben, welche Informationen abgerufen wurden. Dieses Problem, das als privater Informationsabruf bekannt ist, ist entscheidend für datenschützende Anwendungen. Forscher arbeiten seit den 1990er Jahren an Lösungen, aber die private Suche in großen Datenbanken wie bei einer privaten Google-Suche stellt nach wie vor eine Herausforderung dar.
Nun haben drei Forscher einen Durchbruch beim privaten Informationsabruf erzielt, indem sie eine allgemeinere Datenschutzstrategie entwickelt haben. Diese Arbeit hat eine wichtige theoretische Hürde überwunden und uns einen Schritt näher an vollständig privaten Internet-Suchen gebracht. Die Forschung wurde mit einem Best Paper Award auf der Jahrestagung 2023 des Symposiums für Theorie der Informatik ausgezeichnet.
Die Überwindung der Full-Scan-Barriere
Ursprünglich glaubten Forscher, dass der einzige Weg, auf eine Datenbank sicher zuzugreifen, darin besteht, die gesamte Datenbank bei jeder Suche zu durchsuchen. Jedoch wird diese Methode ineffizient, wenn Datenbanken immer größer werden. In den frühen 2000er Jahren begannen Forscher, die Idee der Vorbearbeitung der Datenbank zu erkunden, bei der sie in eine spezielle Struktur transformiert wird, die es dem Server ermöglicht, Anfragen zu beantworten, indem er nur einen kleinen Teil dieser Struktur liest. Man glaubte, dass diese Vorbearbeitung einem einzelnen Server ermöglichen würde, alle zukünftigen Suchanfragen zu bearbeiten.
Die Autoren der neuen Studie haben diese Idee weiterentwickelt und einen Weg gefunden, eine Einzel-Server-Datenbank effizient vorzubereiten. Dieser Durchbruch ermöglicht es jedem, Informationen aus der Datenbank privat abzurufen, ohne dabei hohe Rechenleistung zu benötigen.
Fortschritte bei privaten Internet-Suchen
Mit ihrem sicheren Suchschema im Hintergrund richteten die Forscher ihr Augenmerk auf das Ziel privater Internet-Suchen. Obwohl das private Suchschema eine Version der privaten Suche ermöglichen kann, ist es derzeit arbeitsintensiv. Benutzer müssen Googles Algorithmus selbst ausführen und heimlich Daten aus dem Internet ziehen, wenn sie benötigt werden. Um eine echte Sucherfahrung zu ermöglichen, ist ein breiterer Ansatz namens homomorphe Verschlüsselung notwendig.
Die Autoren verwendeten ihr privates Suchschema als Grundlage und entwickelten ein neues Schema, das Berechnungen ähnlich wie herkömmliche Programme ausführt. Dieser Ansatz ermöglicht eine verdeckte Informationsabruf ohne die gesamte Internet durchsuchen zu müssen und bietet eine effizientere Lösung für Internet-Suchen und andere Anwendungen, die ein schnelles Datenaufkommen erfordern.
