Chiffrement homomorphe complet : la nouvelle frontière de la confidentialité et de la sécurité sur la Blockchain

Le chiffrement homomorphe complet (FHE) est une technique de chiffrement avancée qui permet d'effectuer des calculs sur des données chiffrées sans avoir besoin de les déchiffrer. Ce concept a été proposé pour la première fois dans les années 1970, mais ce n'est qu'en 2009, grâce aux recherches révolutionnaires de Craig Gentry, qu'il est devenu possible. Les caractéristiques clés du FHE incluent l'homomorphisme, la gestion du bruit et le support d'opérations illimitées.

Comparé à certains chiffrements homomorphiques et à d'autres types de chiffrement, le chiffrement homomorphe complet (FHE) prend en charge un nombre infini d'opérations d'addition et de multiplication, ce qui permet d'effectuer des calculs arbitraires sur des données chiffrées. Cette caractéristique confère au FHE un potentiel énorme en matière de protection de la vie privée et de sécurité des données.

Dans le domaine de la Blockchain, le FHE est promis à devenir une technologie clé pour résoudre les problèmes de scalabilité et de protection de la vie privée. Il peut transformer une Blockchain transparente en une forme partiellement chiffrée, tout en conservant la capacité de contrôle des contrats intelligents. Certains projets développent des machines virtuelles FHE, permettant aux programmeurs d'écrire du code pour opérer des primitives FHE en utilisant Solidity.

Le FHE peut également améliorer l'utilisabilité des projets de confidentialité, par exemple en résolvant les problèmes de synchronisation des clients de portefeuille grâce à la récupération de messages privés (OMR). Bien que le FHE lui-même ne résolve pas directement les problèmes d'évolutivité de la Blockchain, il pourrait, en combinaison avec les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP), offrir des solutions à certains défis d'évolutivité.

FHE et ZKP sont des technologies complémentaires, chacune servant des objectifs différents. ZKP fournit des calculs vérifiables et des propriétés de connaissance nulle, tandis que FHE permet de calculer sur des données chiffrées sans exposer les données elles-mêmes. Combiner les deux augmentera la complexité des calculs, mais cela peut être nécessaire dans certains cas d'utilisation.

Actuellement, le développement du chiffrement homomorphe complet (FHE) accuse un retard d'environ trois à quatre ans par rapport aux preuves à connaissance nulle (ZKP), mais il rattrape rapidement son retard. Les premiers projets de FHE ont commencé les tests, et le réseau principal devrait être lancé plus tard cette année. Bien que la surcharge de calcul soit toujours supérieure à celle des ZKP, le potentiel d'adoption à grande échelle du FHE est énorme.

Les principaux défis auxquels fait face le FHE incluent l'efficacité computationnelle et la gestion des clés. La complexité computationnelle des opérations de bootstrap est améliorée grâce à des améliorations algorithmiques et à des optimisations d'ingénierie. En ce qui concerne la gestion des clés, certains projets explorent l'utilisation de la gestion des clés par seuil pour surmonter les problèmes de point de défaillance unique.

Plusieurs entreprises et projets sont déjà actifs sur le marché dans le domaine du chiffrement homomorphe complet (FHE), y compris Arcium, Cysic, Zama, Sunscreen, Octra, Fhenix, Mind Network et Inco. Ces projets couvrent une large gamme d'applications allant de l'accélération matérielle à la blockchain axée sur la protection de la vie privée.

Le développement du FHE passe de la recherche théorique à l'application pratique. On s'attend à ce que, dans les trois à cinq prochaines années, le FHE réalise des progrès significatifs en théorie, logiciel, matériel et algorithmes, le rendant ainsi plus faisable dans les applications pratiques.

Avec la maturation de la technologie et l'attention continue des capitaux-risque, le FHE devrait jouer un rôle important dans la résolution des problèmes d'évolutivité et de protection de la vie privée de la Blockchain, stimulant ainsi l'innovation et le développement de l'écosystème de chiffrement.