Повністю гомоморфне шифрування(FHE) технології розвитку та перспективи застосування

Повністю гомоморфне шифрування(FHE) є формою шифрування, яка дозволяє виконувати обчислення над зашифрованими даними без їх розшифрування. Цю технологію вперше було запропоновано в 1970-х роках, але лише в 2009 році було досягнуто суттєвих проривів. Основні характеристики FHE включають гомоморфність, управління шумом і безмежну обчислювальну здатність, що дозволяє виконувати будь-які обчислення при збереженні конфіденційності даних.

FHE має широкі перспективи застосування в сфері блокчейну. Він може перетворити прозорий блокчейн на частково зашифровану форму, одночасно зберігаючи контроль над смарт-контрактами. Це надає нові ідеї для вирішення існуючих проблем конфіденційності на блокчейні, роблячи можливими такі застосування, як зашифровані платежі, ігри з конфіденційністю тощо. Крім того, FHE може покращити доступність проектів конфіденційності через пошук приватних повідомлень (OMR), вирішуючи проблеми затримки синхронізації.

Хоча FHE сама по собі не може безпосередньо вирішити проблему масштабованості блокчейну, її поєднання з нульовими знаннями (ZKP) може запропонувати рішення. FHE і ZKP є взаємодоповнюючими технологіями, кожна з яких служить різним цілям. ZKP забезпечує перевірні обчислення та властивості нульового знання, тоді як FHE дозволяє виконувати обчислення над зашифрованими даними без їх розкриття.

Наразі розвиток повністю гомоморфного шифрування (FHE) відстає від доказів нульового знання (ZKP) приблизно на три-чотири роки, але швидко наздоганяє. Проекти першого покоління FHE вже почали тестування, а основна мережа, як очікується, буде запущена пізніше цього року. Хоча обчислювальні витрати FHE все ще вищі за ZKP, потенціал його масового впровадження вже проявляється.

Застосування повністю гомоморфного шифрування стикається з деякими викликами, такими як обчислювальна ефективність та управління ключами. Обчислювальна інтенсивність операцій самозавантаження є вузьким місцем, але з прогресом алгоритмів та інженерними оптимізаціями ситуація покращується. Управління ключами також потребує подальшого розвитку, щоб подолати проблему єдиної точки відмови.

На ринку кілька компаній активно розробляють рішення FHE. Компанії Zama, Sunscreen, Fhenix та інші досягли успіху в цій сфері та отримали підтримку венчурного капіталу. Ці компанії спеціалізуються на різних сценаріях застосування FHE, таких як блокчейн, штучний інтелект та захист приватності.

Регуляторне середовище FHE в різних регіонах відрізняється. Хоча конфіденційність даних загалом підтримується, фінансова конфіденційність залишається неясною зоною. FHE має потенціал для посилення конфіденційності даних, одночасно зберігаючи соціальну вигоду.

Заглядаючи в майбутнє, теорія, програмне забезпечення, апаратура та алгоритми FHE постійно вдосконалюються, і очікується, що протягом наступних трьох-чотирьох років буде досягнуто значного прогресу. З розвитком технології FHE має потенціал стимулювати інновації в екосистемі шифрування, розкриваючи нові можливості для застосування.