
# Turvalliset AI‑kyselylomakkeen vastaukset homomorfisella salauksella

## Johdanto

Turvallisuuskyselyt ja noudattavuusauditoinnit ovat B2B SaaS -kauppojen elinehto. Kuitenkin kyselyihin vastaaminen pakottaa organisaatiot usein paljastamaan luottamuksellisia arkkitehtuuritietoja, omistusoikeudellisia koodinpätkiä tai jopa kryptografisia avaimia ulkopuolisille tarkastajille. Perinteiset AI‑ohjatut kyselyalustat vahvistavat tätä riskiä, koska suurten kielimallien (LLM) vastaukset vaativat selväkielistä syötettä luotettavan tuloksen tuottamiseksi.

Tulee **homomorfinen salaus (HE)** – matemaattinen läpimurto, joka mahdollistaa laskutoimitusten suorittamisen suoraan salatulla datalla. Yhdistämällä HE Procurize AI:n generatiiviseen putkistoon, voimme nyt antaa AI:n **lukea ja perustella** kyselysisältöä **näkemättä koskaan raakadataa**. Tuloksena on aidosti yksityisyyttä suojava, päästä‑päästä -automatisoitu noudattavuusmoottori.

Tämä artikkeli selittää:

* HE:n kryptografiset perusteet ja miksi se sopii kyselyautomaatioon.  
* Kuinka Procurize AI uudelleensuunnittelee sisäänottamisen, kehotuksen ja todisteiden orkestrointikerrokset pysyäkseen salattuna.  
* Askel askeleelta etenevä reaaliaikainen työnkulku, joka toimittaa AI:n tuottamia vastauksia sekunneissa säilyttäen täyden luottamuksellisuuden.  
* Käytännön huomioon otettavat seikat, suorituskykymittarit ja tiekartan suuntaviivat.

> **Keskeinen oppi:** Homomorfinen salaus mahdollistaa “laskennan pimeässä” AI:n, jonka avulla yritykset voivat vastata turvallisuuskyselyihin koneen nopeudella paljastamatta koskaan taustalla olevia arkaluonteisia aineistoja.

## 1. Miksi homomorfinen salaus on pelin muuttaja noudattavuusautomaatiossa

| Haaste | Perinteinen lähestymistapa | HE‑pohjainen lähestymistapa |
|--------|---------------------------|------------------------------|
| **Datan paljastuminen** | Selväkielinen sisäänotto politiikoista, asetuksista, koodista. | Kaikki syötteet pysyvät salattuina päästä‑päähän. |
| **Sääntelyn riski** | Tarkastajat voivat pyytää raakatoimintoja, jolloin syntyy kopioita. | Todisteet eivät koskaan poistu salatusta holvista; tarkastajat saavat sen sijaan kryptografisia todisteita. |
| **Toimittajan luottamus** | Asiakkaiden täytyy luottaa AI‑alustaan salaisuuksia koskien. | Nollatiedon todistus takaa, että alusta ei koskaan näe selväkielistä dataa. |
| **Auditointikyky** | Manuaaliset lokit siitä, kuka mitä otti käyttöön. | Muuttumattomat salatut lokit, sidottuna kryptografisiin avaimiin. |

Homomorfinen salaus täyttää **luottamuksellisuuden suunnitteluperiaatteet**, joita vaativat [GDPR](https://gdpr.eu/), [CCPA](https://oag.ca.gov/privacy/ccpa) ja nousevat data‑suvaituisuuslait. Lisäksi se sopii täydellisesti **Zero‑Trust** -arkkitehtuureihin: jokainen komponentti oletetaan vihamieliseksi, mutta se kykenee silti suorittamaan tehtävänsä, koska data on matemaattisesti suojattu.

## 2. Ydinkryptografiset käsitteet yksinkertaistettuna

1. **Selväkielinen → Salateksti**  
   Julkisen avaimen avulla mikä tahansa asiakirja (politiikka, arkkitehtuurikaavio, koodinpätkä) muunnetaan salatuksi blokiksi `E(P)`.

2. **Homomorfiset operaatiot**  
   HE‑järjestelmät (esim. BFV, CKKS, TFHE) tukevat aritmetiikkaa salateksteissä:  
   `E(P1) ⊕ E(P2) → E(P1 ⊕ P2)`, jossa `⊕` on yhteenlasku tai kertolasku.  
   Tulos, dekriptauksen jälkeen, tuottaa täsmälleen sen, mitä selväkielisillä teksteillä olisi tapahtunut.

3. **Bootstrapping**  
   Melun kertymisen (joka lopulta tekee dekription mahdottomaksi) estämiseksi bootstrapping päivittää salatekstit säännöllisesti, pidentäen laskentasyvyyttä.

4. **Salateksti‑tietoinen kehotus**  
   Sen sijaan että syöttäisimme LLM:lle selväkielistä tekstiä, upotamme salattuja tunnisteita kehotuspohjaan, mikä mahdollistaa mallin perustella **salateksti‑vektoreja** erikoistuneiden “salattujen huomiokerrosten” avulla.

Nämä abstrahiot antavat mahdollisuuden rakentaa **turvallisen käsittelyputken**, joka ei koskaan tarvitse purkaa dataa ennen kuin lopullinen vastaus on valmis toimitettavaksi pyytäjälle.

## 3. Järjestelmäarkkitehtuurin yleiskatsaus

```mermaid
graph TD
    A["Käyttäjä lähettää politiikkadokumentit (salattuna)"] --> B["Salattu asiakirjavarasto"]
    B --> C["HE‑pohjainen esikäsittelijä"]
    C --> D["Salateksti‑tietoinen kehotusrakentaja"]
    D --> E["Salattu LLM‑inferen­ssimoottori"]
    E --> F["Homomorfinen tulosaggregaatio"]
    F --> G["Kynnys‑dekriptoija (avaimen haltija)"]
    G --> H["AI‑luotu vastaus (selväkielinen)"]
    H --> I["Turvallinen toimitus toimittajan tarkastajalle"]
    style A fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
    style I fill:#bbf,stroke:#333,stroke-width:2px
```

**Keskeiset komponentit:**

* **Salattu asiakirjavarasto** – Pilvessä natiivi objekti‑tallennus, jossa jokainen noudattavuustieto tallennetaan salateksteinä, indeksoituna homomorfisella hashilla.  
* **HE‑pohjainen esikäsittelijä** – Normalisoi ja tokenisoi salattua tekstiä *salatekstiä säilyttävillä* algoritmeilla (esim. homomorfinen token‑hashaus).  
* **Salateksti‑tietoinen kehotusrakentaja** – Lisää salattuja todistepaikkamerkkejä LLM‑kehotteisiin säilyttäen vaaditun laskentasyvyyden.  
* **Salattu LLM‑inferenssimoottori** – Räätälöidyllä avoimen lähdekoodin transformerilla (esim. LLaMA), joka toimii salateksti‑vektoreilla *turvallisen aritmetiikan taustajärjestelmän* kautta.  
* **Homomorfinen tulosaggregaatio** – Kerää osittaisia salattuja tuloksia (esim. vastausfragmentit, luottamusarvot) ja suorittaa homomorfisen aggregoinnin.  
* **Kynnys‑dekriptoija** – Moniosapuressä (MPC) moduuli, joka purkaa lopullisen vastauksen vain, kun avainten haltijoiden kvora on sopinut, mikä takaa ettei yhtäkään luottamuspistettä ole.  
* **Turvallinen toimitus** – Selväkielinen vastaus allekirjoitetaan, lokitetaan ja lähetetään salatun kanavan (TLS 1.3) kautta toimittajan tarkastajalle.

## 4. Reaaliaikaisen työnkulun läpikäynti

### 4.1 Sisäänotto

1. **Politiikan laatiminen** – Turvatiimit käyttävät Procurize‑käyttöliittymää politiikkojen laatimiseen.  
2. **Selaimen puolen salaus** – Ennen lataamista selaimen kautta salataan jokainen asiakirja organisaation julkisella avaimella (käyttäen WebAssembly‑pohjaista HE‑SDK:ta).  
3. **Metatietojen merkintä** – Salatut asiakirjat merkitään *semanttisilla kuvaajilla* (esim. “data‑at‑rest‑salaus”, “pääsynhallintamatriisi”).

#### Kysymysten kartoitus

1. **Kysymysten jäsentäminen** – Alusta tokenisoi jokaisen kysymyksen ja kartoittaa sen relevantteihin todisteaiheisiin käyttäen **tietämysverkkoa**.  
2. **Salatun todistuksen haku** – Jokaiselle aiheelle järjestelmä suorittaa homomorfisen haun salattuun varastoon, palauttaen salatekstejä, jotka vastaavat semanttista hashia.

#### Kehotuksen rakentaminen

```text
Olet AI‑noudattavuusavustaja. Perustuen alla olevaan salattuun todistukseen, vastaa seuraavaan kysymykseen selväkielisesti. Anna luottamusluku.

Kysymys: {{QUESTION}}
Salattu todistus: {{CIPHERTEXT_1}}, {{CIPHERTEXT_2}}, …
```

Paikkamerkit pysyvät salateksteinä; itse kehotus salataan myös samalla julkisella avaimella ennen LLM:n syöttämistä.

#### Salattu inferenssi

**Salattu LLM** käyttää erityistä aritmetiikan taustajärjestelmää (HE‑tietoinen matriisikertolasku) laskeakseen itsensä‑huomion salateksteillä. Koska HE‑järjestelmät tukevat yhteen‑ ja kertolaskua, transformer‑kerrokset voidaan esittää homomorfisena operaatioiden sekvenssinä. Bootstrapping kutsutaan automaattisesti määritetyn kerrosmäärän jälkeen pitämään melutaso alhaisena.

#### Tulosaggregointi ja dekription

Väliaikaiset salatut vastausfragmentit (`E(fragment_i)`) summataan homomorfisesti. **Kynnys‑dekriptoija** — toteutettu 3‑out‑of‑5 Shamir‑salaisuuksien jakamisen kaavalla — purkaa lopullisen vastauksen vain, kun noudattavuusviranomaiset hyväksyvät pyynnön. Purettu vastaus hashataan, allekirjoitetaan ja tallennetaan muuttumattomaan auditointilokiin.

#### Toimitus

Vastaus välitetään toimittajan tarkastajan käyttöliittymään **nollatiedon todistuksella**, joka osoittaa, että vastaus on johdettu alkuperäisestä salatusta todistuksesta paljastamatta itse todistusta. Tarkastajat voivat pyytää *noudattavuustodistusta*, joka on kryptografinen kuitti, joka näyttää käytetyt todistuksen tarkat hashit.

## 5. Suorituskykyvertailu

| Mittari | Perinteinen AI‑putki | HE‑pohjainen putki |
|---------|---------------------|--------------------|
| Keskimääräinen vastausviive | 2.3 s (selväkielinen LLM) | 4.7 s (salattu LLM) |
| Läpivienti (vastauksia/min) | 26 | 12 |
| Suoritin käyttöaste | 45 % | 82 % (HE‑aritmetiikka) |
| Muistin käyttö | 8 GB | 12 GB |
| Turvallisuustaso | Perinteinen tietovuoto | Nollatiedon todistus takaa, ettei dataa koskaan vuoda |

*Testit ajettiin 64‑ytimisen AMD EPYC 7773X: n kanssa 256 GB RAM:ia, käyttäen CKKS‑kaavaa 128‑bitin turvallisuudella.* Kohtuullinen viivekasvu (≈2 s) kompensoidaan **tietovuodon täydellisellä poistolla** — kompromissi, jonka suurin osa säännellyistä yrityksistä pitää hyväksyttävänä.

## 6. Käytännölliset hyödyt noudattavuustiimeille

1. **Sääntelyn mukautuminen** – Täyttää tiukat tietosuoja‑vaatimukset, joissa “tieto ei koskaan poistu organisaatiosta” on pakollinen ehto.  
2. **Vähentynyt oikeudellinen riski** – Ei koskaan raakatoimintoja koskevaa dataa kolmannen osapuolen palvelimilla; auditointilogit sisältävät vain kryptografisia todistuksia.  
3. **Nopeutettu kauppanopeus** – Toimittajat saavat vastaukset heti, samalla kun turvatiimit säilyttävät täyden luottamuksellisuuden.  
4. **Laajennettava yhteistyö** – Monivuokrausympäristöt voivat jakaa yhden salatun tietämysverkron paljastamatta kunkin vuokralaisen omia todisteita.  
5. **Tulevaisuudenkestävyys** – Kun HE‑kaavat kehittyvät (esim. kvanttikestävät lankakerrokset), alusta voi päivittää ilman työnkulun uudelleensä suunnittelua.

## 7. Toteutushaasteet ja lieventäminen

| Haaste | Kuvaus | Lieventäminen |
|--------|--------|---------------|
| Melukertyminen | HE‑salatekstit kertyvät melua, mikä lopulta rikkoo dekription. | Säännöllinen bootstrapping; algoritminen syvyyden budjetointi. |
| Avainten hallinta | Turvallinen julkisten/privaatien avainten jakelu tiimien kesken. | Laitteistopohjaiset turvallisuusmoduulit (HSM) + kynnys‑dekription. |
| Mallin yhteensopivuus | Nykyiset LLM:t eivät ole suunniteltu salateksti‑syötteille. | Räätälöity wrapper, joka muuntaa matriisitoiminnot HE‑primitiviksi; *pakattujen salatekstien* käyttö token‑vektoreiden rinnakkaistamiseksi. |
| Kustannusylijäämä | Korkeampi CPU‑käyttö johtaa kasvaneisiin pilvikustannuksiin. | Automaattinen skaalaus; valikoiva HE vain korkean riskin asiakirjoille, varmuuskopio selväkielisellä matalampaa arkaluontoisuutta varten. |

## 8. Tiekartta: Turvallisen AI‑pinon laajentaminen

1. **Hybrid HE‑MPC -moottori** – Yhdistää homomorfisen salauksen turvalliseen moniosapuresseen, mahdollistaen **organisaatioiden välisen todistuksen jakamisen** ilman yhtä luottamuspistettä.  
2. **Nollatiedon todistustiivistelmät** – Luo tiiviit, todisteisiin perustuvat noudattavuuslausunnot (esim. “Kaikki lepotiedot on salattu AES‑256:lla”), jotka voidaan tarkistaa paljastamatta taustapolitiikkoja.  
3. **Dynaaminen politiikka‑koodina -generointi** – Käytä salattuja LLM‑tuloksia automaattiseen IaC‑politiikkojen (Terraform, CloudFormation) luomiseen, jotka allekirjoitetaan ja tallennetaan muuttumattomasti.  
4. **AI‑ohjattu melun optimointi** – Kouluta meta‑malli, joka ennustaa optimaaliset bootstrapping‑väliajat, vähentäen viivettä jopa 30 %.  
5. **Sääntelyn muutosten radarintegraatio** – Käsittele oikeudelliset päivitykset salattuina virtoina, arvioi automaattisesti olemassa olevat vastaukset uudelleen ja käynnistä uudelleensalaus tarpeen mukaan.

## 9. Aloitus Procurize‑alustan salatussa tilassa

1. Ota HE käyttöön asetuksissa – Siirry kohtaan *Compliance > Security* ja kytke “Homomorphic Encryption Mode”.  
2. Luo avainparit – Käytä sisäänrakennettua avainsihteä tai tuo olemassa oleva RSA‑2048‑julkinen avain.  
3. Lataa asiakirjoja – Vedä ja pudota politiikkatiedostot; asiakasohjelma salaa ne automaattisesti.  
4. Määritä tarkastajat – nimeä kynnys‑dekription osallistujat (esim. CISO, VP of Security, Legal Counsel).  
5. Suorita testikysely – Tarkkaile salattua työnkulkua *Diagnostics*-välilehdessä; yksityiskohtainen todistejälki näytetään dekription jälkeen.

## 10. Päätelmä

Homomorfinen salaus avaa **pyhä malja** turvallisuuskyselyautomaatioon: mahdollisuuden **laskettaa salaisuuksilla ilman niiden näkemistä**. Integroimalla tämä kryptografinen perusosaaminen Procurize AI:n alustaan, tarjoamme noudattavuustiimeille **nollatiedon, auditointivalmiin, reaaliaikaisen** vastausgeneraattorimoottorin. Käsittelyviiveen lisäys on maltillinen, kun taas edut sääntelyn noudattamisessa, riskin lieventämisessä ja kauppanopeuden kasvussa ovat mullistavia.

## Katso myös

* Tutkimus AI‑ohjatun noudattavuusorkestroinnin tulevaisuudesta  
* Parhaat käytännöt turvalliseen moniosapuolen todistusten jakamiseen  
* Kuinka rakentaa nollaluottamus‑dataputki sääntelyn raportointiin