Полностью гомоморфное шифрование (FHE): новая граница конфиденциальности и безопасности Блокчейн

Полностью гомоморфное шифрование (FHE) — это передовая технология шифрования, позволяющая выполнять вычисления над зашифрованными данными без их расшифровки. Эта концепция была предложена в 1970-х годах, но только в 2009 году она достигла прорывного прогресса. Основные характеристики FHE включают гомоморфность, управление шумом и поддержку бесконечного числа операций сложения и умножения.

FHE имеет множество потенциальных приложений в области Блокчейн. Он может преобразовать полностью прозрачный Блок в частично зашифрованную форму, при этом сохраняя контроль над смарт-контрактами. Эта технология может решить текущие проблемы с конфиденциальностью на Блокчейн, сделав возможными зашифрованные платежи и другие приложения, чувствительные к конфиденциальности. Кроме того, FHE может улучшить доступность проектов конфиденциальности с помощью поиска конфиденциальных сообщений (OMR).

Однако FHE не может напрямую решить проблему масштабируемости Блокчейн. Сочетание FHE с доказательствами с нулевым разглашением (ZKP) может предложить решения для некоторых проблем масштабируемости. FHE и ZKP являются взаимодополняющими технологиями, служащими различным целям. ZKP предоставляет проверяемые вычисления и свойства нулевого знания, тогда как FHE позволяет выполнять вычисления с зашифрованными данными, не раскрывая сами данные.

В настоящее время развитие полностью гомоморфного шифрования (FHE) отстает от нулевых знаний (ZKP) примерно на три-четыре года, но быстро догоняет. Проекты первого поколения FHE уже начали тестирование, а основная сеть ожидается к запуску позже в этом году. Несмотря на то, что FHE по-прежнему требует больших вычислительных затрат, его потенциал для массового внедрения становится все более очевидным.

Применение FHE сталкивается с некоторыми проблемами, включая вычислительную эффективность и управление ключами. Вычислительная интенсивность операций самозагрузки улучшается благодаря алгоритмическому прогрессу и инженерной оптимизации. Управление ключами также является важной проблемой, которую необходимо преодолеть, особенно в проектах, связанных с управлением пороговыми ключами.

На рынке уже появилось несколько проектов и компаний, сосредотачивающихся на FHE. К ним относятся Arcium, Cysic, Zama, Sunscreen, Octra, Fhenix, Mind Network и Inco Network. Эти проекты разрабатывают различные решения FHE, от аппаратного ускорения до специализированных Блокчейн сетей.

С развитием технологий FHE, вероятно, достигнет значительного прогресса в течение следующих трех- пяти лет. Это может стать важной технологией для решения ключевых проблем масштабируемости и защиты конфиденциальности в Блокчейн, способствуя развитию различных инновационных приложений в экосистеме шифрования.