FHE( Полностью гомоморфное шифрование) — это современная криптографическая технология, которая позволяет выполнять вычисления с данными в зашифрованном виде. Это означает, что можно анализировать и обрабатывать данные, защищая при этом конфиденциальность. FHE имеет потенциальные области применения в таких сферах, как финансы, здравоохранение, облачные вычисления, машинное обучение и др. Однако из-за огромных затрат по вычислениям и памяти, коммерческое применение все еще сталкивается с вызовами.
Основные принципы FHE
Суть FHE заключается в скрытии исходной информации с помощью многочленов. Упрощенный процесс шифрования FHE выглядит следующим образом:
Выберите многочлен ключа s(x)
Сгенерировать случайный многочлен a(x)
Сгенерировать небольшой "шум" многочлен e(x)
Защищенная информация m: c(x) = m + a(x)*s(x) + e(x)
При расшифровке, достаточно знать ключ s(x), чтобы восстановить исходную информацию m из c(x).
Введение шума e(x) предназначено для повышения безопасности, но в то же время привело к проблеме накопления шума. Для решения этой проблемы FHE использует следующие технологии:
Переключение ключей: Сжатие размера шифротекста
Модульное переключение: уменьшение шума
Bootstrap: Сбросить шум до начального уровня
В настоящее время основные схемы FHE используют технологию Bootstrap, но вычислительные затраты все еще очень велики.
Вызовы, стоящие перед FHE
Наибольшей проблемой FHE является вычислительная эффективность. По сравнению с обычными вычислениями, вычислительные затраты FHE выше на несколько порядков. Программа Dprive американского DARPA была создана для решения этой проблемы, целью которой является повышение скорости вычислений FHE до 1/10 обычных вычислений.
Основные направления оптимизации включают:
Увеличить длину слова процессора
Разработка специализированных ASIC процессоров
Использование MIMD параллельной архитектуры
Хотя прогресс медленный, в долгосрочной перспективе FHE по-прежнему имеет уникальную ценность в защите чувствительных данных, особенно в постквантовую эпоху.
FHE в блокчейне
FHE в области блокчейна в основном используется для защиты конфиденциальности данных, включая:
Защита конфиденциальности на блокчейне
Конфиденциальность данных для обучения ИИ
Приватность голосования в блокчейне
Проверка конфиденциальности транзакций в блокчейне
Потенциальные решения MEV
Но также сталкивается с вызовами, такими как повышение требований к эффективности и узлам.
Основные проекты FHE
В настоящее время основными проектами FHE являются:
Zama: предоставляет инструменты для разработки на основе TFHE
Fhenix: Создание сети L2 с приоритетом на конфиденциальность
Privasea: Приложение FHE для LLM
Inco Network: Строительство L1 сети для FHE
Arcium: Интеграция технологий FHE, MPC и ZK
Mind Network: Решение по повторной ставке на основе FHE
Octra: использует технологию гиперграфов для реализации FHE
Перспективы будущего
Технология FHE все еще находится на ранней стадии и сталкивается с множеством проблем:
Низкая эффективность, высокие затраты
Высокая сложность реализации проекта
Коммерческие перспективы неясны
Нехватка капитальных вложений
Но с появлением специализированных чипов и увеличением притока капитала, FHE обещает принести революцию в таких областях, как оборона, финансы и здравоохранение. Он раскроет потенциал сочетания данных о конфиденциальности с будущими квантовыми алгоритмами, открывая новые возможности для развития.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
FHE полностью гомоморфное шифрование: звезда будущего защиты конфиденциальности Блокчейн
FHE:Криптография领域的隐身衣
FHE( Полностью гомоморфное шифрование) — это современная криптографическая технология, которая позволяет выполнять вычисления с данными в зашифрованном виде. Это означает, что можно анализировать и обрабатывать данные, защищая при этом конфиденциальность. FHE имеет потенциальные области применения в таких сферах, как финансы, здравоохранение, облачные вычисления, машинное обучение и др. Однако из-за огромных затрат по вычислениям и памяти, коммерческое применение все еще сталкивается с вызовами.
Основные принципы FHE
Суть FHE заключается в скрытии исходной информации с помощью многочленов. Упрощенный процесс шифрования FHE выглядит следующим образом:
При расшифровке, достаточно знать ключ s(x), чтобы восстановить исходную информацию m из c(x).
Введение шума e(x) предназначено для повышения безопасности, но в то же время привело к проблеме накопления шума. Для решения этой проблемы FHE использует следующие технологии:
В настоящее время основные схемы FHE используют технологию Bootstrap, но вычислительные затраты все еще очень велики.
Вызовы, стоящие перед FHE
Наибольшей проблемой FHE является вычислительная эффективность. По сравнению с обычными вычислениями, вычислительные затраты FHE выше на несколько порядков. Программа Dprive американского DARPA была создана для решения этой проблемы, целью которой является повышение скорости вычислений FHE до 1/10 обычных вычислений.
Основные направления оптимизации включают:
Хотя прогресс медленный, в долгосрочной перспективе FHE по-прежнему имеет уникальную ценность в защите чувствительных данных, особенно в постквантовую эпоху.
FHE в блокчейне
FHE в области блокчейна в основном используется для защиты конфиденциальности данных, включая:
Но также сталкивается с вызовами, такими как повышение требований к эффективности и узлам.
Основные проекты FHE
В настоящее время основными проектами FHE являются:
Перспективы будущего
Технология FHE все еще находится на ранней стадии и сталкивается с множеством проблем:
Но с появлением специализированных чипов и увеличением притока капитала, FHE обещает принести революцию в таких областях, как оборона, финансы и здравоохранение. Он раскроет потенциал сочетания данных о конфиденциальности с будущими квантовыми алгоритмами, открывая новые возможности для развития.