Aplicação do esquema homomórfico CKKS em reconhecimento facial: uma abordagem cliente-servidor

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: Souza, Marcelo Cirilo de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo
Instituto de Matemática, Estatística e Ciência da Computação
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
CKKS
Criptografia homomórfica
Reconhecimento facial
TenSEAL
Facial recognition
Homomorphic encryption
Link de acesso: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-06052026-164135/
Resumo: A proteção da privacidade em sistemas de reconhecimento facial é um desafio crítico, especialmente quanto ao armazenamento e autenticação. Este trabalho apresenta uma solução segura e inspirada na ideia de Serengil (2021) para reconhecimento facial, baseada no esquema de criptografia homomórfica CKKS, que permite a comparação de imagens cifradas em ambiente cliente-servidor sem comprometer a privacidade dos dados biométricos. O objetivo central é permitir que imagens faciais sejam comparadas sem necessidade de decriptação, assegurando que o servidor não tenha acesso ao conteúdo das imagens processadas. Para tanto, foi implementado um pipeline que realiza a extração de embeddings faciais, sua criptografia por meio do CKKS através da biblioteca TenSEAL em Python, e a subsequente comparação homomórfica para fins de autenticação. O sistema foi avaliado quanto à escalabilidade, desempenho e acurácia, empregando variações nos parâmetros criptográficos. Os testes foram realizados com bases de dados contendo até 2.561 imagens criptografadas, demonstrando viabilidade técnica e segurança da abordagem. Os resultados indicam que o tempo de processamento cresce linearmente com o número de imagens, sem ocorrência de falsos positivos ou negativos. Ademais, confirmou-se que o desempenho da encriptação e decriptação em relação ao grau do polinômio utilizado no anel não apresenta comportamento linear, conforme previsto na literatura. A proposta se mostra promissora em cenários críticos como investigações criminais, autenticação em nuvem e controle de acesso, contribuindo para o avanço de soluções seguras em biometria facial.
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