Este artículo patrocinado fue presentado por la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York. En nuestra era digital, donde la información fluye sin problemas a través de la vasta red de Internet, no se puede subestimar la importancia de los datos cifrados. A medida que compartimos, comunicamos y almacenamos una cantidad cada vez mayor de información confidencial en línea, la necesidad de protegerla de miradas indiscretas y actores maliciosos se vuelve primordial. El cifrado actúa como guardián digital, colocando nuestros datos en una caja de seguridad de algoritmos que solo aquellos con la clave adecuada pueden desbloquear. Ya sean mensajes personales, datos de salud, transacciones financieras o comunicaciones comerciales confidenciales, el cifrado desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la privacidad y Garantizar la integridad de nuestras interacciones digitales. Normalmente, el cifrado de datos protege los datos en tránsito: se bloquean en un “contenedor” cifrado para su tránsito a través de redes potencialmente no seguras y luego la otra parte los desbloquea en el otro extremo para su análisis. Pero la subcontratación a un tercero es intrínsecamente insegura. Brandon Reagen, profesor asistente de Ciencias e Ingeniería Informática e Ingeniería Eléctrica e Informática en la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York. Pero ¿qué pasaría si el cifrado no existiera sólo en tránsito y ¿Se sienta desprotegido en cualquiera de los extremos de la transmisión? ¿Qué pasaría si fuera posible hacer todo el trabajo de su computadora, desde aplicaciones básicas hasta algoritmos complicados, completamente encriptado, de principio a fin? Esa es la tarea que está asumiendo Brandon Reagen, profesor asistente de Ciencias de la Computación e Ingeniería y Electricidad e Informática. Ingeniería en la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York. Reagen, que también es miembro del Centro de Ciberseguridad de la Universidad de Nueva York, centra su investigación en el diseño de aceleradores de hardware especializados para aplicaciones que incluyen la computación que preserva la privacidad. Y ahora, está demostrando que el futuro de la informática puede estar orientado hacia la privacidad y, al mismo tiempo, lograr enormes avances en el procesamiento de información y el diseño de hardware. Cifrado integral En un mundo donde las amenazas cibernéticas están en constante evolución y las filtraciones de datos son una preocupación constante, los datos cifrados actúa como un escudo contra el acceso no autorizado, el robo de identidad y otros delitos cibernéticos. Proporciona a personas, empresas y organizaciones una base segura sobre la cual pueden generar confianza en el ámbito digital. El objetivo de los investigadores de ciberseguridad es proteger sus datos de todo tipo de malos actores: ciberdelincuentes, empresas ávidas de datos, y gobiernos autoritarios. Y Reagen cree que la informática cifrada podría ser la respuesta. «Este tipo de cifrado puede brindarle tres cosas principales: seguridad mejorada, confidencialidad total y, a veces, control sobre cómo se utilizan sus datos», dice Reagen. “Es un nivel de privacidad totalmente nuevo”. “Mi objetivo es desarrollar formas de ejecutar aplicaciones costosas, por ejemplo, redes neuronales masivas, de manera rentable y eficiente, en cualquier lugar, desde servidores masivos hasta teléfonos inteligentes” —Brandon Reagen, NYU TandonFully homomorphic El cifrado (FHE), un tipo de cálculo que preserva la privacidad, ofrece una solución a este desafío. FHE permite el cálculo de datos cifrados, o texto cifrado, para mantener los datos protegidos en todo momento. Los beneficios de FHE son significativos, desde permitir el uso de redes no confiables hasta mejorar la privacidad de los datos. FHE es una técnica criptográfica avanzada, ampliamente considerada el «santo grial del cifrado», que permite a los usuarios procesar datos cifrados mientras los datos o los modelos permanecen cifrados, preservando la privacidad de los datos durante todo el proceso de cálculo de los datos, no solo durante el tránsito. Se han desarrollado soluciones FHE, pero ejecutar FHE en software en hardware de procesamiento estándar sigue siendo insostenible para aplicaciones prácticas de seguridad de datos debido a la enorme sobrecarga de procesamiento. Reagen y sus colegas han estado trabajando recientemente en un proyecto financiado por DARPA llamado programa de Protección de Datos en Entornos Virtuales (DPRIVE), que busca acelerar el cálculo FHE a niveles más utilizables. Específicamente, el programa busca desarrollar enfoques novedosos para el movimiento de datos. y gestión, procesamiento paralelo, unidades funcionales personalizadas, tecnología de compilación y métodos de verificación formales que garantizan que el diseño de la implementación de FHE sea eficaz y preciso, al tiempo que reducen drásticamente la penalización de rendimiento incurrida por los cálculos de FHE. El acelerador objetivo debería reducir la sobrecarga del tiempo de ejecución computacional en muchos órdenes de magnitud en comparación con los cálculos FHE actuales basados ​​en software en CPU convencionales, y acelerar los cálculos FHE dentro de un orden de magnitud del rendimiento actual en datos no cifrados. El hardware promete privacidad, mientras que FHE tiene Aunque se ha demostrado que es posible, los investigadores todavía están desarrollando rápidamente el hardware necesario para que sea práctico. Reagen y su equipo lo están diseñando desde cero, incluyendo nuevos chips, rutas de datos, jerarquías de memoria y pilas de software para que todo funcione en conjunto. El equipo fue el primero en demostrar que los niveles extremos de aceleración necesarios para que la HE fuera factible eran posible. Y a principios del próximo año, comenzarán a fabricar sus prototipos para continuar con sus pruebas de campo. Reagen, quien obtuvo un doctorado en ciencias de la computación de Harvard en 2018 y una licenciatura en ingeniería de sistemas informáticos y matemáticas aplicadas de la Universidad de Massachusetts, Amherst, en 2012, se centró en la creación de aceleradores de hardware especializados para aplicaciones como el aprendizaje profundo. Estos aceleradores mejoran el hardware especializado que puede ser mucho más eficiente que las plataformas de propósito general como las CPU. Habilitar aceleradores requiere cambios en toda la pila informática y, para lograr este cambio, ha realizado varias contribuciones para reducir la barrera del uso de aceleradores como construcciones arquitectónicas generales, incluida la evaluación comparativa, la infraestructura de simulación y el diseño de sistema en un chip (SoC). «Mi objetivo es desarrollar formas de ejecutar aplicaciones costosas, por ejemplo, redes neuronales masivas, de manera rentable y eficiente, en cualquier lugar, desde servidores masivos hasta teléfonos inteligentes», dice. Antes de llegar a NYU Tandon, Reagen fue un ex científico investigador en Equipo de investigación de infraestructura de inteligencia artificial de Facebook, donde se involucró profundamente en el estudio de la privacidad. Esta combinación de una profunda experiencia en hardware informático de vanguardia y un compromiso con la seguridad digital lo convirtió en el candidato perfecto para NYU Tandon y el Centro de Ciberseguridad de NYU, que ha estado a la vanguardia de la investigación en ciberseguridad desde sus inicios. Los grandes problemas que tenemos en el mundo ahora mismo giran en torno a los datos. Consideremos la salud global derivada de la COVID: si tuviéramos mejores formas de computar el análisis de datos de salud global y compartir información sin exponer datos privados, podríamos haber podido responder a la crisis de manera más efectiva y más rápida” —Brandon Reagen, NYU TandonFor Reagen, Este es un momento emocionante en la historia de la computación que preserva la privacidad, un campo que tendrá enormes implicaciones para el futuro de los datos y la computación. “Soy optimista, creo que esto podría tener un impacto tan grande como el propio Internet”. dice Reagen. “Y la razón es que, si piensas en muchos de los grandes problemas que tenemos en el mundo en este momento, muchos de ellos giran en torno a los datos. Consideremos la salud global. Recién estamos saliendo de la COVID, y si tuviéramos mejores formas de computar el análisis de datos de salud globales y compartir información sin exponer datos privados, podríamos haber podido responder a la crisis de manera más efectiva y rápida. Si tuviéramos mejores formas de compartir datos sobre el cambio climático de todo el mundo, sin exponer lo que cada país, estado o ciudad estaba emitiendo en realidad, se podrían imaginar mejores formas de gestionar y combatir el cambio climático global. Estos problemas son, en gran parte, problemas de datos, y este tipo de software puede ayudarnos a resolverlos”. Artículos de su sitio Artículos relacionados en la Web

Source link