new   Pandemic Guard 코로나 동선 안심이

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COVID-19 동선 확인 시나리오(이하 "팬데믹 가드")는 동형암호를 사용한 모바일 어플리케이션의 첫 번째 사례로 암호화된 개인 정보와 확진자 정보를 비교해 개인의 사생활을 보호하며 안전하게 확진자와의 접촉여부를 확인하는 것을 목표로 제작되었습니다.

팬데믹 가드의 작동 방식에 대해 각 단계별로 설명하면 다음과 같습니다.


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  • 1

    사용자의 휴대폰에서 키를 생성하고, 시간에 따른 GPS 정보를 저장합니다. 

  • 2

    사용자가 동선 확인 요청을 하면, 저장된 동선을 키를 이용해 암호화한 후, 이를 서버에 전송합니다.

  • 3

    서버에서 암호화가 된 사용자 동선과 확진자 동선을 계산합니다. 암호화된 데이터에 대한 연산은 동형암호의 중요한 성질입니다.

  • 4

    계산된 동선을 사용자의 휴대폰으로 전송한 후, 키를 이용해 복호화한 후 확진자와의 접촉 유무를 확인합니다.

  • * 현재 경기도청과 협의해 경기도 대상 모바일 서비스를 정식 출시하였습니다. (2021년 2월) 

HEaaN.STAT

HEaaN.STAT

혜안은 개발 초기부터 다양한 기업들과의 협업을 통해 실무에 적합한 형태로 설계되어 왔고 이로 인해 본래 가진 기능과 성능을 잃지 않고 고객사의 업무에 적용할 수 있도록 지원합니다. 동형암호의 주된 특징인 암호문 간의 연산들 중에서 가장 기본적이고 빈번히 사용되며 많은 응용에서 필요로 하는 기능들 중 하나가 기초통계입니다.

혜안 라이브러리를 사용하는 혜안 제품군들 중에서 이러한 기초통계를 비롯해서 암호문 간의 정렬과 로지스틱 회귀 등의 기능을 제공하는 제품이 HEaaN.STAT입니다. 이는 금융권과의 협업을 통해서 이미 그 실용성과 효용성이 입증되고 있습니다.

HEaaN.ML

개인정보가 보호되는 기계학습은 인공지능을 활용하고자 하는 다양한 산업계에서 그 필요성과 중요성을 인정받고 있습니다. 이러한 문제를 해결하고자 하는 다양한 기술적 접근들 중에서 HEaaN.ML은 동형암호를 활용한 기계학습 기능을 통한 솔루션을 제공합니다. HEaaN.ML은 프로그램 별로 DNN (Deep Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), 그리고 random forest 등의 기능을 제공하며 그 성능 향상을 위해서 학계는 물론 하드웨어 업체와의 공동연구를 통해 GPU (Graphics Processing Unit)를 활용하는 방법과 FPGA (Field Programmable Gate Array)를 통해 고성능 반도체를 공급하는 것을 진행하고 있습니다.

Learning Phase

데이터, 머신러닝, 함수

Prediction Phase

개인데이터x, 함수, 함수값

Demo Site – HEaaN Platform

HEaaN.STAT은 기본적인 동형암호 기능을 기반으로 한 통계연산 기능과 기계학습 기능의 로지스틱 회귀 (Logistic Regression)를 제공합니다.
HEaaN.STAT을 사용해서 제품 및 서비스를 개발하기 위한 고객들을 위해서 웹 상에서 기능을 체험해 볼 수 있는 데모 사이트를 운영하고 있습니다.

데이터 소유자, 데이터 서비스 제공자, 키 관리자

위 그림은 HEaaN.STAT의 사용 유형별 조직을 나타낸 다이어그램으로서, 각 기관에 대한 설명은 다음과 같습니다.

  • 1

    데이터 소유자 (DO: Data Owner): 원문 데이터를 소유하는 기관으로, 원문 데이터를 암호화 하여 데이터 서비스 제공자에게 전달합니다.

  • 2

    데이터 서비스 제공자 (DSP: Data Service Provider): 데이터 소유자에게 받은 암호문 데이터를 사용하여 데이터 분석 서비스를 수행하는 기관입니다.

  • 3

    키 관리자 (KM: Key Manager): 키를 생성하고 비밀키를 관리하는 기관으로, 각 기관에 키를 배포하고 데이터 복호화 서비스를 제공합니다.

HEaaN.STAT에서 제공하는 기본적인 기능은 키 생성, 암호화 및 복호화, 그리고 데이터 병합과 관리를 위한 명령어들이 있습니다. 암호문 간의 연산을 지원하기 위한 기능은 기초 연산, 기본 통계, Cell 통계, 그리고 로지스틱 회귀로 이루어져 있습니다.

  • 1

    기초 연산은 컬럼들 간의 덧셈, 뺄셈, 그리고 곱셈과 상수에 대한 덧셈, 뺄셈, 그리고 곱셈 기능을 지원합니다.

  • 2

    기본 통계는 평균, 분산, 피어슨 상관계수, 백분위수, 그리고 사분위수를 구하는 기능을 제공합니다. Cell 통계와 로지스틱 회귀 및 각각에 대한 자세한 설명은 매뉴얼을 참고하시면 확인하실 수 있습니다.

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