Hans Daus

• In Zeiten, in denen Unternehmen rechenintensive Anwendungen auf externe Server auslagern, gewinnt Cloudcomputing immer mehr an Bedeutung. Das Problem dabei ist, um Operationen auf herkömmlichen, verschlüsselten, ausgelagerten Daten ausführen zu können, müssen diese zuerst entschlüsselt werden. Vertrauliche Daten liegen in dem Zeitraum der Bearbeitung unverschlüsselt vor, was zu einem Datenschutz- und Sicherheitsproblem führt. Dieses Problem kann durch vollständig homomorphe Verschlüsselungen gelöst werden. Diese moderne Verschlüsselungstechnik erlaubt das Ausführen von Operationen auf verschlüsselten Daten und wird in dieser Arbeit grundlegend vorgestellt. Weiterhin werden Bibliotheken, die homomorphe Verschlüsselungen implementieren, vorgestellt und mittels Benchmarking miteinander verglichen. Anschließend wird ein Anwendungsbeispiel formuliert, das die Vor- und Nachteile homomorpher Verschlüsselungen simulieren soll. Die Implementierung des Anwendungsbeispiels erfolgt mithilfe der im Benchmarking ermittelten leistungsstärksten Bibliothek - der Microsoft SEAL Bibliothek. Mit den in dieser Arbeit erlangten Erkenntnissen soll der Einstieg in die komplexe Thematik der homomorphen Verschlüsselungen vereinfacht werden und gleichzeitig zur Auseinandersetzung mit dieser Verschlüsselungsmethodik angeregt werden.
• At a time when companies are outsourcing compute-intensive applications to external servers, cloud computing is becoming increasingly important. The problem is that in order to perform operations on traditionally encrypted outsourced data, it must first be decrypted. Confidential data is unencrypted while it is being processed, creating a privacy and security problem. This problem can be solved by using fully homomorphic encryption. This modern encryption technique allows to perform operations on encrypted data and is introduced in this thesis. Furthermore, libraries implementing homomorphic encryption are presented and compared by means of benchmarking. Finally, an application example is formulated to simulate the advantages and disadvantages of homomorphic encryption. The implementation of the application example is done using the best performing library identified in the benchmarking, the Microsoft SEAL library. The knowledge gained from this work is intended to simplify the introduction to the complex topic of homomorphic encryption and at the same time to stimulate discussion about this encryption method.