Durch die homomorphe Verschlüsselung können Berechnungen für verwendete Daten durchgeführt werden, während diese Daten noch verschlüsselt sind. Es ist besonders nützlich für die Verarbeitung sensibler Daten in stark regulierten Branchen wie dem Gesundheitswesen, wenn diese Daten Datenschutzbedenken aufwerfen können.
Homomorphisch kommt vom algebraischen Begriff Homomorphismus, bei dem die Berechnung eines Elements oder einer Menge die Art dieser Daten beibehält: Sie werden nicht geändert und führen zum gleichen Ergebnis, da sie algebraisch verarbeitet werden. Die homomorphe Verschlüsselung wurde erstmals in den 1970er Jahren eingeführt, befindet sich jedoch noch in einem frühen Stadium der Implementierung. Es gibt mehrere Arten der homomorphen Verschlüsselung, aber die vollständig homomorphe Verschlüsselung ist die umfassendste Lösung.
Beispiele für vertrauliche Daten, die eine bessere Verschlüsselung erfordern, sind die Zusammenarbeit zwischen Kommunikationssoftware und Dokumenten, Benutzerkonten und Daten, die in Cloud-Umgebungen verarbeitet werden. In der Regel müssen die verwendeten Daten für die Verarbeitung mindestens einmal, wenn nicht sogar mehrmals, entschlüsselt werden. Dies macht es viel anfälliger für böswilliges Abfangen. Erfahrene Hacker stehlen möglicherweise Bankanmeldeinformationen während des kurzen Fensters, in dem sie entschlüsselt und verarbeitet werden. Die homomorphe Verschlüsselung beseitigt diese Möglichkeit, indem die Informationen während des gesamten Prozesses verschlüsselt bleiben. Es werden algebraische Algorithmen verwendet, sodass die Daten genauso enden, als ob sie beim Entschlüsseln verarbeitet worden wären. Die gitterbasierte Kryptographie ist eine der bekanntesten Methoden der homomorphen Verschlüsselung. Es verwendet Gitter (komplexe mathematische Gleichungen), um Informationen zu verschlüsseln.
Trotz ihrer Nützlichkeit beim Schutz von Daten ist die homomorphe Verschlüsselung noch nicht weit verbreitet. Da die algebraischen Prozesse einen erheblichen Rechenaufwand erfordern, ist die homomorphe Verschlüsselung für die meisten großen Unternehmen zu langsam, um sie regelmäßig zu implementieren. Obwohl es eine vielversprechende Methode für die Datensicherheit ist, ist sie noch relativ neu und erfordert mehr Forschung und Entwicklung, bevor Unternehmen sie effizient nutzen können.