기술 개요
“민감한 데이터를 복호화하지 않은 채 분석·인증·유전자 진단까지 수행할 수 있도록 하는 완전동형암호 기술입니다.”
산업 별 활용 방안
금융·보험 데이터 분석 및 데이터 결합 서비스 기업
금융·보험 데이터 분석 기업은 고객 정보와 거래·심사 데이터를 활용해야 하지만, 민감정보를 외부 분석 환경으로 전달하거나 여러 데이터 보유기관의 정보를 결합하는 과정에서 보안과 개인정보보호 부담을 겪습니다. 본 기술을 적용하면 암호화된 데이터 상태에서 회귀분석·통계 연산을 수행해 분석 서버가 원본을 복호화하지 않고도 결과를 제공하는 구조를 검토할 수 있습니다. 기존 분석 시스템 전체를 교체하기보다 암호화 데이터 입력, 연산 모듈, 결과 복호화 절차를 포함한 PoC 단계부터 결합할 수 있습니다.
유전자 분석·정밀의료 서비스를 제공하는 의료 기업·기관
유전자 분석 서비스 제공 기업·기관은 개인 유전자 정보와 질병 관련 시퀀스를 비교해야 하지만, 분석 과정에서 민감한 원본 유전자 정보가 노출되지 않도록 관리해야 합니다. 사용자 유전자 시퀀스와 질병 관련 시퀀스를 암호문 상태에서 비교·집계해 질병 관련 시퀀스의 포함 여부·횟수나 돌연변이 관련 결과를 사용자에게 반환하는 방식으로 활용할 수 있습니다. 실제 의료 적용 전에는 대상 질환과 분석 범위를 정한 뒤, 기존 유전자 분석 흐름에 암호화 분석 모듈을 단계적으로 연계하는 방식으로 검증할 수 있습니다.
클라우드 보안·디지털 인증 서비스를 운영하는 기업
클라우드 기반 인증 서비스 기업은 생체정보를 등록·대조하는 업무에서 인증 정확도뿐 아니라 생체 템플릿의 저장과 처리 과정에서 발생할 수 있는 개인정보 노출 위험을 관리해야 합니다. 등록 생체정보와 인증 생체정보를 암호문으로 전송하고, 서버가 복호화 없는 비트 비교와 인증 판정을 수행하도록 인증 흐름에 적용할 수 있습니다. 기존 인증 수단을 즉시 대체하기보다 생체인식 인증 구간에 암호화·비교·결과 반환 기능을 추가하는 모듈형 PoC로 도입 가능성을 확인할 수 있습니다.
기술 설명
어떤 기술인가요?
완전동형암호(FHE)는 원본 데이터를 열어 보지 않고도 암호화된 상태에서 필요한 계산을 수행하는 보안 기술입니다. 본 기술 포트폴리오는 암호문 상태의 비교·사칙연산과 행렬 연산을 구현하고(특허 1·5), 이를 바탕으로 로지스틱 회귀 기반 데이터 분석을 수행하며(특허 4), 등록·인증 생체정보를 암호문으로 비교해 인증하고(특허 3), 사용자 유전자 시퀀스에서 질병 관련 시퀀스와 돌연변이를 암호문 상태로 탐색하는(특허 2) 기법으로 구성됩니다. 클라우드나 분석 서비스 제공자가 원본 개인정보를 복호화하지 않고도 필요한 분석 결과를 반환할 수 있도록 지원합니다.
어떤 문제를 해결하나요?
1. 클라우드 분석 과정의 원본 데이터 노출
의료·금융·유전자 데이터는 분석을 위해 외부 서버에 전달하는 과정에서 원본 정보가 노출되거나, 서비스 제공자가 복호화된 데이터를 보관·활용할 우려가 있습니다. 비트 단위 암호문 연산과 암호문 상태의 비교·사칙연산·행렬 연산을 이용해 서버가 원본이나 개인키를 알지 못한 채 계산 결과를 반환하도록 구성합니다.
2. 암호화 데이터로 수행하기 어려운 통계 분석
기존 암호화 데이터 처리는 덧셈·곱셈 중심이어서 실수 데이터의 나눗셈, 비교, 역행렬, 시그모이드 함수처럼 통계 분석에 필요한 연산을 적용하기 어렵고 반복 연산에서 오차가 커질 수 있습니다. 비트 기반 실수 표현과 대소 비교, 사칙연산, 가우스-조던 소거 및 시그모이드 연산 로직을 결합해 암호문 상태의 로지스틱 회귀와 행렬 기반 분석을 가능하게 합니다.
3. 생체·유전자 정보 활용과 프라이버시의 충돌
생체정보와 유전자 정보는 본인 확인이나 질병 관련 분석에 유용하지만, 원본이 서버에 저장되면 유출·오용 위험이 크고 이용자가 분석 제공기관에 정보를 직접 제공해야 하는 부담이 있습니다. 암호화된 생체 이진 코드는 비트 불일치 비율로 비교하고, 암호화된 유전자 시퀀스는 동치 연산과 집계로 비교해 원본을 복호화하지 않고 인증·시퀀스 포함 여부·돌연변이 분석 결과를 도출합니다.
연구자 및 특허 소개
윤지원
고려대학교 정보보호대학원 정보보호학과
University of Oxford 박사후연구원
前 Trinity College Dublin Research Fellow
前 IBM Research Lab Research Staff
現 고려대학교 교수
“저는 데이터를 복호화하지 않은 상태에서 분석·비교·판정을 수행하는 완전동형암호 기반 프라이버시 보존 데이터 처리 기술을 연구하고 있습니다. 금융·보험의 민감정보 분석, 클라우드 기반 생체인식 인증, 유전자 분석처럼 원본 데이터 노출을 줄여야 하는 기업·기관은 암호화된 데이터 연산 모듈을 기존 업무 흐름에 결합하는 방안을 검토할 수 있습니다. 관심 있는 기업·기관과는 실제 사용 데이터를 바탕으로 PoC를 수행하며 적용 범위와 구현 성능을 함께 검증하고 협업하고자 합니다.”
기술과 관련된 특허 5건