量子計算機也無法突破的極限，未來，基因隱私會成為人類致命弱點

自從人類基因組在21世紀初首次測序以來，基因組測序已經取得了長足的進步。快到今天，這個確定一個人的完整遺傳密碼的過程正變得越來越正常化。

計算無限背景Computing Infinity background

例如，數千名新冠肺炎倖存者可以繪製他們的基因組圖，以幫助研究人員了解特定的基因構成會如何影響一個人對冠狀病毒的易感性。

雖然窺探某人的DNA往往有助於預防、診斷和治療許多疾病，但獲得的遺傳基因也暴露了該個體在基因組中編碼的個人信息。

這是關於精密醫學未來的難題，因為突然之間，某個人和測序的人分享了60億對基因的鹼基對，無論目標是什麼，基因組測繪和測序都會危及人類的基因數據隱私。

有一種方法可以完全掩蓋某人的DNA記錄，同時也保持數據的有用性：就是通過加密數據，完全同態加密(Fhe)。

也許，在現實中，一種在基因隱私上相當簡單的下一代密碼學就是如此安全，甚至這種密碼未來的量子計算機也無法破解它。

我們今天常用的加密並不能使我們的數據完全安全，每當一個人需要進行任何計算，例如對測序的基因組進行必要的醫學基因測試時，這些數據就必須被解密，因此，這些數據很容易被盜竊和洩露。

而對基因隱私加密，這些信息的編碼方式使其始終保持加密，無論是在傳輸時，還是在存儲中，以及在任何計算過程中。

在處理數據時，數據會保持加密混亂，以保護隱私，因此即使是處理數據的人也無法知道內容。接收者只需用一個特殊的密鑰解密結果，而這個移動不會顯示任何關於源的信息。

即使是量子計算機變得強大到足以打破現代密碼學，它們也無法打破同態加密，這是因為fhe是建立在格的數學基礎上的有重複的，多維的網格狀的點集合。

基於網格的加密方案將數據隱藏在這樣的集合中，離點有一段距離.對於量子計算機和傳統計算機來說，計算加密消息離點陣有多遠是極其困難的。

科學家們在20世紀70年代就開始研究同態加密，但直到10年前才逐漸真正了解到這種加密方式。

2009年，計算機科學家克雷格·金特(CraigGentry)開發了第一個FHE計劃，作為他博士論文的一部分，接下來的幾年裡，當他在IBMResearch與合作者合作時，這項技術不斷得到改進，變得更快、更精確。

而保護基因組隱私只是FHE的一種可能用途，它也可以用來保存任何敏感數據，無論是醫療記錄還是財務信息。

同態加密還解決了共享數據的問題，由於歐洲的GDPR法規、一個國家的具體隱私法，甚至是一家公司自己的隱私法規上，數據共享上是至關重要。

目前，與傳統的現代加密相比，FHE的計算需求要大得多，這使得計算過程變得非常長。

但是這項技術在不斷進步，而且在不久的將來，對於許多不同的應用來說，速度可能會變得足夠快，當這種情況發生時，它應該成為一種加密敏感數據特別是醫學和基因組的默認密碼選項。

在未來，隨著人類對基因的了解，基因也可以成為人類致命的武器，這種加密方式將是對人類基因隱私保護的最好方式之一。