FHE: Текущая ситуация и будущее полностью гомоморфного шифрования

полностью гомоморфное шифрование(FHE) является передовой технологией шифрования, которая позволяет выполнять вычисления непосредственно на зашифрованных данных, обеспечивая при этом защиту конфиденциальности при обработке данных. FHE имеет широкие перспективы применения в таких областях, как финансы, здравоохранение, облачные вычисления и другие сферы обработки данных, требующие защиты конфиденциальности, но из-за огромных вычислительных и объемных затрат коммерциализация все еще сталкивается с вызовами.

Основной принцип FHE заключается в использовании многочленов для скрытия исходной информации и шифрования данных с помощью ключа, случайного многочлена и небольшого многочлена "шума". Для реализации вычислений произвольной глубины FHE использует такие технологии, как переключение ключа, переключение модуля и инициализация для управления шумом. В настоящее время основными схемами FHE являются BGV, BFV, TFHE и CKKS.

! Исследование Gate Ventures: FHE, надевание плаща из Гарри Поттера

Основная проблема, с которой сталкивается FHE, заключается в огромных вычислительных затратах, которые в 1 миллион раз медленнее обычных вычислений. Для решения этой проблемы Агентство передовых исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) запустило программу DPRIVE, целью которой является увеличение скорости вычислений FHE до 1/10 от скорости обычных вычислений. Программа в основном сосредоточена на увеличении разрядности процессора, построении специализированных ASIC-процессоров и разработке архитектуры параллельных вычислений.

! Исследование Gate Ventures: FHE, надевание плаща-невидимости из Гарри Поттера

В области блокчейна FHE в основном используется для защиты конфиденциальности данных в цепочке, конфиденциальности данных для обучения ИИ, конфиденциальности голосования в цепочке и т. д. Некоторые проекты, такие как Fhenix, Privasea, Inco Network и др., исследуют применение FHE в блокчейне.

В настоящее время технология FHE все еще находится на ранней стадии и сталкивается с такими проблемами, как высокая инженерная сложность и неопределенные перспективы коммерциализации. Однако с увеличением финансирования и внимания, а также разработкой специализированных чипов, FHE имеет потенциал для глубоких изменений в таких отраслях, как оборона, финансы и медицина. Несмотря на медленное развитие, FHE, как передовая технология с явным спросом, по-прежнему заслуживает ожиданий в будущем.