IBM全同态加密(FHE)工具包（Ubuntu Linux）Docker镜像文档

1. 镜像概述和主要用途

IBM全同态加密(FHE)工具包是一个打包的Docker容器，基于Ubuntu Linux系统，旨在简化全同态加密(FHE)技术的入门与实验过程。该容器集成了FHE技术的工作示例、预配置的集成开发环境（IDE）及基于HElib的示例程序，帮助开发者快速上手并构建FHE应用。HElib是由IBM发明的全球最成熟、用途最广泛的同态加密库，工具包通过整合HElib及IDE支持，进一步降低了FHE代码开发的门槛。

2. 核心功能和特性

• 基于HElib加密库：采用IBM研发的HElib，提供稳定、成熟的同态加密算法支持，具备广泛的适用性和可靠性。
• 工作示例集成：包含可直接运行的FHE技术演示案例，直观展示加密数据计算的实现流程。
• 集成开发环境：内置IDE，无需额外配置即可启动FHE代码的编写、调试与测试。
• 示例程序与文档：提供丰富的示例代码及使用说明，覆盖基础加密操作（如密文加/乘法）到复杂计算场景。

3. 使用场景和适用范围

FHE技术的核心优势在于支持对加密数据直接执行计算，仅数据所有者可解密结果，因此特别适用于以下场景：

• 高度监管行业：金融、医疗、政府等对数据隐私和合规性要求严格的领域，可安全外包数据存储与计算任务，避免隐私泄露风险。
• 隐私保护计算：需在不暴露原始数据的前提下进行数据分析（如联合统计、机器学***模型训练）的场景。
• FHE技术研究与教学：高校、研究机构或企业研发团队可快速搭建实验环境，测试FHE算法性能或开展技术培训。

4. 社区资源

获取技术支持、文档及交流渠道，请访问以下社区资源：

• GitHub仓库：项目代码、更新日志及详细文档
• Slack社区：开发者交流与问题解答
• FHE官方网站：技术白皮书、案例研究及最新动态
• ***教程：工具包使用流程视频演示
• 用户反馈调查：提交使用体验与功能建议

5. 工作原理

传统加密方案中，数据需解密为明文才能执行计算，存在泄露风险。FHE技术通过以下机制实现加密数据直接计算：

1. 明文转密文：原始数据（明文）经加密算法转换为密文，密文对人类不可读，且仅能通过数据所有者的密钥解密。
2. 密文计算：在密文状态下直接执行计算操作（如算术运算、逻辑判断），计算过程中数据始终保持加密。
3. 结果解密：计算完成后，密文结果仅能由数据所有者通过密钥解密为明文，确保结果隐私性。

这一流程使高度监管行业可安全外包数据存储与计算，同时满足隐私保护与合规要求。

6. 企业支持服务

6.1 赞助用户计划

企业客户可发送邮件至***，申请参与免费的设计思维研讨会（限被接受的赞助用户计划成员）。研讨会将针对具体业务场景，提供FHE解决方案的构建指导与技术支持。

6.2 商业支持服务

非赞助用户可通过IBM Security Homomorphic Encryption Services获取商业支持，包括：

• 定制化FHE技术培训与教育
• 专家级技术咨询与问题排查
• 专用测试环境搭建
• 原型应用开发与性能优化

7. 基本使用流程

1. 获取镜像：通过Docker Hub或IBM官方渠道拉取工具包镜像（具体命令请参考GitHub仓库文档）。
2. 启动容器：运行Docker容器，自动加载IDE与示例程序，命令示例（参考格式）：

   docker run -it --name fhe-toolkit ibmcom/fhe-toolkit-ubuntu:latest
   

3. 探索示例：通过容器内的examples目录运行基础示例，如密文加法、乘法等操作，验证FHE计算功能。
4. 开发应用：使用内置IDE（如VS Code）编写自定义代码，基于HElib库实现业务逻辑。
5. 测试与验证：直接在容器内运行代码，检查密文计算结果的正确性及性能表现。

（注：具体参数配置与高级用法请以官方GitHub仓库文档为准。）