FHE:完全準同型暗号の現在と未来

完全同型暗号化(FHE)は、暗号化されたデータ上で直接計算を行うことができる先進的な暗号化技術であり、プライバシーを保護しながらデータを処理することができます。FHEは、金融、医療、クラウドコンピューティングなどのプライバシー保護が必要なデータ処理分野で広範な応用の見込みがありますが、その巨大な計算およびメモリオーバーヘッドにより、現在商業化は依然として課題に直面しています。

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FHEの基本原理は多項式を使用して原文情報を隠し、鍵、ランダム多項式、および小さな"ノイズ"多項式を通じてデータを暗号化することです。任意の深さの計算を実現するために、FHEはノイズを管理するために鍵切り替え、モジュラス切り替え、そしてガイダンスなどの技術を採用しています。現在の主流のFHEスキームにはBGV、BFV、TFHE、CKKSなどがあります。

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! Gate Ventures Research:ハリー・ポッターの透明マントを着たFHE

FHEが直面している主な問題は、計算コストが非常に大きく、通常の計算より約100万倍遅いことです。この問題を解決するために、アメリカのDARPAはDPRIVEプログラムを開始しました。このプログラムは、FHE計算の速度を通常の計算の1/10に引き上げることを目指しています。このプログラムは、プロセッサのワード長を大きくすること、専用のASICプロセッサを構築すること、並列計算アーキテクチャを開発することなどの側面から取り組んでいます。

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ブロックチェーン分野において、FHEは主にチェーン上のプライバシー、AIトレーニングデータのプライバシー、チェーン上の投票のプライバシーを保護するために使用されます。Fhenix、Privasea、Inco Networkなどのいくつかのプロジェクトが、ブロックチェーンにおけるFHEの応用を探求しています。

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現在、FHE技術はまだ初期段階にあり、工学的な難易度が高く、商業化の見通しが不明などの課題に直面しています。しかし、より多くの資金と関心が集まり、専用チップの開発が進む中で、FHEは国防、金融、医療などの業界に深い変革をもたらすことが期待されています。発展は遅いものの、FHEは確かな需要を持つ最前線の技術として、将来にわたって期待されます。

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