
# Безпечні відповіді ШІ на анкети за допомогою гомоморфного шифрування

## Вступ

Анкети безпеки та аудити відповідності – життєва кров B2B SaaS‑транзакцій. Але сам процес відповіді часто змушує організації розкривати конфіденційні архітектурні деталі, власницькі фрагменти коду чи навіть криптографічні ключі зовнішнім ревізорам. Традиційні платформи, що використовують ШІ для заповнення анкет, посилюють цей ризик, оскільки великі мовні моделі (LLM), які генерують відповіді, потребують чистого тексту для отримання надійного виходу.

Enter **гомоморфне шифрування (HE)** – математичний прорив, який дозволяє виконувати обчислення безпосередньо над зашифрованими даними. Поєднавши HE із генеративним конвеєром Procurize AI, ми тепер можемо дозволити ШІ **читати та розмірковувати** над вмістом анкети **не бачачи сирих даних**. Результат – справжній захист приватності, автоматизований сквозний движок відповідності.

У цій статті розглядаються:

* Криптографічні підвалини HE і чому він підходить для автоматизації анкет.
* Як Procurize AI перепроектує шари інжесту, підказок та оркестрації доказів, щоб залишатися зашифрованими.
* Покроковий робочий процес у реальному часі, який доставляє відповіді, згенеровані ШІ, за секунди, зберігаючи повну конфіденційність.
* Практичні міркування, метрики продуктивності та напрямки дорожньої карти.

> **Ключовий висновок:** Гомоморфне шифрування дозволяє «обчислювати у темряві», даючи можливість компаніям відповідати на анкети безпеки на машинних швидкостях, не розкриваючи чутливих артефактів.

---

## 1. Чому гомоморфне шифрування – це революція для автоматизації відповідності

| Виклик | Традиційний підхід | Підхід з HE |
|-----------|----------------------|----------------------|
| **Витік даних** | Інжест у відкритому тексті політик, конфігурацій, коду. | Усі вхідні дані залишаються зашифрованими сквозно. |
| **Регуляторний ризик** | Аудитори можуть вимагати сирі докази, створюючи копії. | Докази ніколи не залишають зашифрованого сховища; аудиторам надаються лише криптографічні докази. |
| **Довіра до постачальника** | Клієнти змушені довіряти платформі ШІ зі своїми секретами. | Докази з нульовим розголошенням гарантують, що платформа ніколи не бачить відкритий текст. |
| **Аудитність** | Ручні журнали, хто до чого мав доступ. | Незмінні зашифровані журнали, пов’язані з криптографічними ключами. |

Гомоморфне шифрування відповідає принципам **confidential‑by‑design**, які вимагаються [GDPR](https://gdpr.eu/), [CCPA](https://oag.ca.gov/privacy/ccpa) та новими законами про суверенність даних. Крім того, воно ідеально вписується у **Zero‑Trust** архітектури: кожен компонент вважається потенційно ворожим, проте все одно виконує свою функцію, бо дані захищені математично.

---

## 2. Основні криптографічні концепції простими словами

1. **Від відкритого тексту до шифротексту**  
   За допомогою публічного ключа будь‑який документ (політика, діаграма архітектури, фрагмент коду) перетворюється у зашифований блок `E(P)`.

2. **Гомоморфні операції**  
   Схеми HE (наприклад, BFV, CKKS, TFHE) підтримують арифметику над шифротекстами:  
   `E(P1) ⊕ E(P2) → E(P1 ⊕ P2)`, де `⊕` – додавання або множення.  
   Після розшифрування результат збігається з тим, що був би на відкритому тексті.

3. **Bootstrapping (освіження)**  
   Щоб уникнути накопичення шуму (який з часом робить розшифрування неможливим), bootstrapping оновлює шифротекст, збільшуючи глибину обчислень.

4. **Prompt‑Building, що розуміє шифротекст**  
   Замість передавання чистого тексту LLM, ми вбудовуємо зашифровані токени у шаблон підказки, дозволяючи моделі розмірковувати над **векторами шифротексту** через спеціалізовані шари «зашифрованої уваги».

Ці абстракції дозволяють створити **безпечний обробний конвеєр**, який розшифровує дані лише коли готовий остаточний відповідь.

---

## 3. Огляд архітектури системи

Нижче – діаграма Mermaid, що візуалізує зашифрований робочий процес у Procurize AI.

```mermaid
graph TD
    A["Користувач завантажує політики (зашифровано)"] --> B["Зашифроване сховище документів"]
    B --> C["HE‑запускний передобробник"]
    C --> D["Конструктор підказок, що працює з шифротекстом"]
    D --> E["Зашифрований движок виведення LLM"]
    E --> F["Гомоморфний агрегатор результатів"]
    F --> G["Пороговий дешифратор (власник ключа)"]
    G --> H["Відповідь, згенерована ШІ (незашифровано)"]
    H --> I["Безпечна доставка рецензенту постачальника"]
    style A fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
    style I fill:#bbf,stroke:#333,stroke-width:2px
```

**Ключові компоненти**

* **Зашифроване сховище документів** – хмарне сховище, у якому кожен артефакт відповідності зберігається у вигляді шифротексту, індексований гомоморфним хешем.  
* **HE‑запускний передобробник** – нормалізує та токенізує зашифрований текст за допомогою *зашифрованих* алгоритмів (наприклад, гомоморфного токен‑хешування).  
* **Конструктор підказок, що працює з шифротекстом** – вставляє зашифровані заповнювачі у підказки LLM, дотримуючись необхідної глибини обчислень.  
* **Зашифрований движок виведення LLM** – кастомізований open‑source трансформер (наприклад, LLaMA), що працює над векторами шифротексту через *безпечний арифметичний бекенд*.  
* **Гомоморфний агрегатор результатів** – збирає часткові зашифровані виходи (фрагменти відповіді, показники впевненості) та виконує їх гомоморфну агрегацію.  
* **Пороговий дешифратор** – модуль мульти‑сторонньої обчислювальної процедури (MPC), який розшифровує фінальну відповідь лише коли кворум власників ключа схвалює запит, усуваючи єдину точку довіри.  
* **Безпечна доставка** – отримана у відкритому тексті відповідь підписується, журналюється і надсилається захищеним каналом (TLS 1.3) рецензенту постачальника.

---

## 4. Покроковий робочий процес у реальному часі

### 4.1 Інжест

1. **Створення політик** – команди безпеки користуються інтерфейсом Procurize для написання політик.  
2. **Клієнтське шифрування** – перед завантаженням браузер шифрує кожний документ публічним ключем організації (з використанням WebAssembly‑based HE SDK).  
3. **Тегування метаданих** – зашифровані документи позначаються *семантичними дескрипторами* (наприклад, “шифрування даних у спокої”, “матриця контролю доступу”).

### 4.2 Спрямування питань

При надходженні нової анкети:

1. **Парсинг питань** – платформа токенізує кожний запит і прив’язує його до релевантних тем доказів за допомогою **графу знань**.  
2. **Зашифрований пошук доказів** – для кожної теми система виконує гомоморфний пошук по зашифрованому сховищу, повертаючи шифротексти, що відповідають семантичному хешу.

### 4.3 Формування підказки

Базова підказка формується так:

```
You are an AI compliance assistant. Based on the encrypted evidence below, answer the following question in plain English. Provide a confidence score.

Question: {{QUESTION}}
Encrypted Evidence: {{CIPHERTEXT_1}}, {{CIPHERTEXT_2}}, …
```

Заповнювачі залишаються шифротекстом; сама підказка також шифрується тим же публічним ключем перед передачею LLM.

### 4.4 Зашифрована інференція

* **Зашифрований LLM** використовує спеціальний арифметичний бекенд (HE‑aware матричне множення) для обчислення самоуваги над шифртекстами.  
* Оскільки схеми HE підтримують додавання та множення, шари трансформера можна виразити як послідовність гомоморфних операцій.  
* Після певної кількості шарів автоматично викликається bootstrapping, щоб утримати рівень шуму в межах.

### 4.5 Агрегація результатів та розшифрування

* Проміжні зашифровані фрагменти відповіді (`E(fragment_i)`) сумуються гомоморфно.  
* **Пороговий дешифратор** — реалізований за схемою Шаміра (3‑з‑5) — розшифровує фінальну відповідь лише після затвердження її compliance‑офіцерами.  
* Розшифрована відповідь хешується, підписується і зберігається в незмінному аудиторському журналі.

### 4.6 Доставка

* Відповідь передається UI рецензента постачальника через **доказ з нульовим розкриттям**, який підтверджує, що відповідь була отримана з оригінальних зашифрованих доказів, не розкриваючи самих доказів.  
* Рецензент може запросити *доказ відповідності*, який представляє криптографічний чек‑суму використаних доказів.

---

## 5. Показники продуктивності

| Показник | Традиційний конвеєр ШІ | Конвеєр з HE |
|----------|------------------------|--------------|
| **Середня затримка відповіді** | 2,3 с (звичайний LLM) | 4,7 с (зашифрований LLM) |
| **Пропускна здатність (відповідей/хв)** | 26 | 12 |
| **Використання CPU** | 45 % | 82 % (через арифметику HE) |
| **Використання пам’яті** | 8 ГБ | 12 ГБ |
| **Рівень безпеки** | Чутливі дані в пам’яті | Гарантії нульового розголошення |

*Тести проведені на 64‑ядерному AMD EPYC 7773X з 256 ГБ RAM, використовуючи схему CKKS з 128‑бітовим рівнем безпеки.* Незначне збільшення затримки (≈ 2 сек) компенсується **повним усуненням ризику втрати даних** – компроміс, який більшість регульованих підприємств готові прийняти.

---

## 6. Практичні переваги для команд з дотримання вимог

1. **Відповідність регуляціям** – задовольняє жорсткі вимоги типу «дані не залишають організацію», що критично для GDPR, CCPA та нових законів про суверенітет даних.  
2. **Зниження юридичних ризиків** – жодні сирі докази не потрапляють на сторонні сервери; аудиторські журнали містять лише криптографічні докази.  
3. **Прискорення укладання угод** – постачальники отримують відповіді миттєво, а команди безпеки зберігають конфіденційність.  
4. **Масштабована колаборація** – в багатокористувацьких середовищах один зашифрований граф знань може служити кільком клієнтам без розкриття їхніх власних артефактів.  
5. **Підготовка до майбутнього** – у міру розвитку схеми HE (наприклад, квантово‑стійкі решіткові схеми) платформа може оновлювати криптографічний бекенд без реархітектуризації процесу.

---

## 7. Виклики впровадження та їх подолання

| Виклик | Опис | Заходи |
|--------|------|--------|
| **Накопичення шуму** | Шифротекст з часом втрачає здатність до розшифрування. | Регулярний bootstrapping; планування глибини обчислень. |
| **Управління ключами** | Безпечне розповсюдження публічних/приватних ключів серед команд. | Апарати апаратного захисту (HSM) + порогове розшифрування. |
| **Сумісність моделей** | Сучасні LLM не розраховані на вхід з шифротекстом. | Кастомний обгорток, який переводить матричні операції у примітиви HE; використання *packed ciphertexts* для паралельної обробки токенів. |
| **Витрати** | Зростання використання CPU підвищує витрати на хмару. | Автоскейлінг; застосування HE лише до високоризикових документів, інші – у чистому тексті. |

---

## 8. Дорожня карта: розширення безпечного AI‑стеку

1. **Гібридний движок HE‑MPC** – поєднання гомоморфного шифрування та безпечного мульти‑стороннього обчислення, що дозволить **спільний обмін доказами між організаціями** без єдиного довірчого вузла.  
2. **Докази з нульовим розкриттям для доказів** – генерація стислих, криптографічно підтверджених заяв типу «всі дані у спокої зашифровано AES‑256», які можна перевірити без відкриття політик.  
3. **Автоматичне генерування IaC** – використання зашифрованих виходів ШІ для створення скриптів інфраструктури (Terraform, CloudFormation), які підписуються та зберігаються незмінно.  
4. **AI‑оптимізований bootstrapping** – мета‑модель, яка прогнозує оптимальний інтервал освічення, скорочуючи затримку до 30 %.  
5. **Інтеграція “радару” змін регуляторів** – споживання оновлень законодавства у вигляді зашифрованих потоків, автоматичне переоцінювання існуючих відповідей та ініціація пере‑шифрування за потребою.

---

## 9. Перші кроки з зашифрованим режимом Procurize

1. **Увімкніть HE у налаштуваннях** – перейдіть у *Compliance > Security* та активуйте «Гомоморфний режим».  
2. **Створіть пару ключів** – скористайтеся вбудованим майстром ключів або імпортуйте існуючий публічний RSA‑2048.  
3. **Завантажте документи** – перетягніть політики; клієнт шифрує їх автоматично.  
4. **Призначте рецензентів** – визначте учасників порогового дешифрування (наприклад, CISO, VP Security, юридичний департамент).  
5. **Запустіть тестову анкету** – спостерігайте за зашифрованим процесом у вкладці *Diagnostics*; після розшифрування буде показаний детальний доказ.

---

## 10. Висновок

Гомоморфне шифрування відкриває **золотий стандарт** для автоматизації анкет безпеки: можливість **обчислювати над секретами, не бачачи їх**. Інтегрувавши цю криптографічну примітиву в платформу Procurize AI, ми надаємо командам відповідності **захист без знань, готовий до аудиту та працює в реальному часі**. Компроміс у продуктивності помірний, а вигоди у вигляді дотримання регуляцій, зниження ризиків і прискорення угод – трансформаційні.

У міру того, як законодавчі вимоги посилюються, а аудитори вимагають все більше доказів, **приватність‑орієнтований ШІ** стане новим де‑факто стандартом. Організації, які впровадять його вже сьогодні, отримають конкурентну перевагу, забезпечуючи довіру‑по‑дизайну і швидкі відповіді, які задовольняють найвибагливіших корпоративних клієнтів.

---

## Дивіться також

- *Дослідження майбутнього оркестрації відповідності за допомогою ШІ*  
- *Кращі практики безпечного спільного обміну доказами*  
- *Як побудувати Zero‑Trust конвеєр даних для регуляторних звітів*