Полностью гомоморфное шифрование(FHE): развитие и применение
полностью гомоморфное шифрование(FHE) концепция восходит к 70-м годам XX века, но долгое время оставалась труднодостижимой. Его основная идея заключается в выполнении вычислений над зашифрованными данными без их расшифровки. Изначально можно было выполнять только простые операции сложения или умножения, что называется частичным гомоморфным шифрованием. В 2009 году Крейг Джентри достиг прорыва, продемонстрировав схему полностью гомоморфного шифрования, которая позволяет выполнять любые вычисления над зашифрованными данными.
FHE является современным методом шифрования, который позволяет выполнять вычисления над зашифрованными данными без их расшифровки. Это означает, что можно непосредственно работать с шифротекстом и генерировать зашифрованные результаты, которые после расшифровки совпадают с результатами, полученными при выполнении тех же операций над открытым текстом.
Ключевые особенности FHE
Гомоморфность: операции сложения и умножения с зашифрованными данными эквивалентны соответствующим операциям с открытыми данными.
Управление шумом: шифрование FHE добавляет шум к зашифрованным данным для обеспечения безопасности, но после каждой операции шум увеличивается, что требует надлежащего управления для обеспечения точности вычислений.
Неограниченные операции: в отличие от частичного гомоморфного шифрования и некоторых видов гомоморфного шифрования, FHE поддерживает неограниченное количество операций сложения и умножения.
FHE является особым случаем гомоморфного шифрования, который позволяет выполнять бесконечное количество операций сложения и умножения над зашифрованными данными. Однако FHE сталкивается с двумя основными проблемами:
Необходимо контролировать шум, чтобы избежать ошибок вычислений.
Оверхед вычислений с зашифрованными данными в тысячи и миллионы раз выше, чем с открытыми данными.
Гомоморфное шифрование делится на:
Частичное гомоморфное шифрование ( PHE ): поддерживает бесконечное количество операций для одной операции.
Некоторое гомоморфное шифрование(SHE): поддерживает ограниченное количество операций сложения и умножения.
полностью гомоморфное шифрование(FHE): поддерживает бесконечное количество сложений и умножений, может выполнять любые вычисления.
Основное преимущество FHE заключается в том, что он позволяет выполнять произвольные вычисления над зашифрованными данными, одновременно защищая конфиденциальность и безопасность.
Применение полностью гомоморфного шифрования в блокчейне
FHE обещает стать ключевой технологией для масштабируемости и защиты конфиденциальности в блокчейне. В настоящее время блокчейн по умолчанию является прозрачным, тогда как FHE может преобразовать его в частично зашифрованную форму, сохраняя при этом контроль над смарт-контрактами.
Некоторые проекты разрабатывают виртуальную машину FHE, позволяющую программистам писать код смарт-контрактов для операций с примитивами FHE. Этот подход может решить текущие проблемы конфиденциальности в блокчейне, реализовать зашифрованные платежи, игровые автоматы и казино, одновременно сохраняя граф транзакций для повышения удобства регулирования.
FHE также может улучшить доступность проектов конфиденциальности через поиск скрытых сообщений (OMR), позволяя клиентам кошельков синхронизироваться без раскрытия содержимого доступа.
Однако FHE не может непосредственно решить проблему масштабируемости блокчейна. Сочетание FHE с доказательствами с нулевым знанием (ZKP) может решить некоторые проблемы масштабируемости, предоставляя надежный вычислительный механизм для блокчейн-среды.
Связь FHE и нулевых знаний
FHE и ZKP являются взаимодополняющими технологиями, но служат различным целям. ZKP позволяет осуществлять проверяемые вычисления и свойства нулевых знаний, обеспечивая конфиденциальность приватного состояния. Однако ZKP не предоставляет конфиденциальности для совместного состояния, что критически важно для платформ без разрешений для смарт-контрактов. FHE и многопартийные вычисления (MPC) могут компенсировать этот недостаток, позволяя проводить вычисления над зашифрованными данными, не раскрывая сами данные.
Если только конкретный случай не требует этого, то сочетание ZKP и FHE значительно увеличивает вычислительную сложность, что обычно нецелесообразно.
Текущее состояние и перспективы FHE
Развитие полностью гомоморфного шифрования (FHE) отстает от доказательств с нулевым разглашением (ZKP) на три-четыре года, но быстро догоняет. Проекты первого поколения FHE начали тестирование, и ожидается, что основной сеть будет запущена позже в этом году. Хотя FHE все еще требует больше вычислительных ресурсов, чем ZKP, его потенциал для широкого применения уже проявился. Как только FHE будет внедрено в производство и масштабировано, ожидается, что оно будет расти так же быстро, как ZK Rollups.
Основные вызовы
Основные проблемы, с которыми сталкивается полностью гомоморфное шифрование, включают вычислительную эффективность и управление ключами:
Эффективность вычислений: операции самозагрузки в полностью гомоморфном шифровании (FHE) являются вычислительно интенсивными, но усовершенствования алгоритмов и инженерные оптимизации улучшают эту проблему. Для определенных случаев использования альтернативы, не использующие самозагрузку, могут быть более эффективными.
Управление ключами: Некоторые проекты FHE требуют управления ключами с порогом, что подразумевает наличие группы валидаторов с возможностью расшифровки. Этот подход требует дальнейшего развития для преодоления проблемы единой точки отказа.
Состояние рынка FHE
Шифрование рискованных инвестиционных компаний активно инвестирует в область полностью гомоморфного шифрования, осознавая его потенциал. Некоторые проекты разрабатывают приложения на основе FHE, такие как игровые автоматы, казино, коммерческие платежи и игры.
Пороговое полностью гомоморфное шифрование ( TFHE ) объединяет полностью гомоморфное шифрование с MPC и блокчейном, открывая новые сценарии применения. Дружественность разработчиков FHE позволяет программировать на Solidity, что увеличивает его практическую полезность в разработке приложений.
Регуляторная среда
Регуляторная среда для технологий конфиденциальности, таких как FHE, различается в разных регионах. Хотя конфиденциальность данных пользуется широкой поддержкой, финансовая конфиденциальность остается серой зоной. FHE имеет потенциал для улучшения конфиденциальности данных, позволяя пользователям сохранять право собственности на данные и, возможно, извлекать из них выгоду, при этом сохраняя такие социальные преимущества, как таргетированная реклама.
Будущее
С учетом постоянного совершенствования теории, программного обеспечения, аппаратного обеспечения и алгоритмов, полностью гомоморфное шифрование (FHE) ожидается, что станет все более практичным. Развитие FHE переходит от теоретических исследований к практическим применениям, и ожидается, что в течение следующих трех-пяти лет произойдут значительные успехи.
Итог
Полностью гомоморфное шифрование(FHE)находится на ключевом этапе преобразования в области шифрования, предлагая передовые решения для обеспечения конфиденциальности и безопасности. С ростом технологических достижений и интересом венчурного капитала, FHE обещает широкое применение, решая основные проблемы масштабируемости и защиты конфиденциальности в блокчейне. С развитием технологий FHE откроет новые возможности для различных инновационных приложений в криптоэкосистеме.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
12 Лайков
Награда
12
9
Репост
Поделиться
комментарий
0/400
SignatureDenied
· 5ч назад
Слишком глубоко, я просто раскололся.
Посмотреть ОригиналОтветить0
BankruptcyArtist
· 08-14 21:24
Выглядит довольно стильно, не могу понять.
Посмотреть ОригиналОтветить0
FallingLeaf
· 08-14 04:19
Шифрование эта вещь, слишком глубокая для понимания.
Посмотреть ОригиналОтветить0
degenwhisperer
· 08-14 00:42
Черт, я плохо разбираюсь в алгебре и дрожу от страха.
Посмотреть ОригиналОтветить0
StablecoinEnjoyer
· 08-14 00:40
Новый токен падение до нуля старый ловушка.
Посмотреть ОригиналОтветить0
BearMarketSage
· 08-14 00:39
шифрование Майнинг白菜 это да!
Посмотреть ОригиналОтветить0
LiquidationKing
· 08-14 00:38
Не зря это необходимый навык для топовых игроков в DeFi.
Посмотреть ОригиналОтветить0
BlockchainTherapist
· 08-14 00:34
Эта технология, наверное, не поддается пониманию? Не разобрался.
полностью гомоморфное шифрование FHE: будущее конфиденциальности и масштабируемости Блокчейн
Полностью гомоморфное шифрование(FHE): развитие и применение
полностью гомоморфное шифрование(FHE) концепция восходит к 70-м годам XX века, но долгое время оставалась труднодостижимой. Его основная идея заключается в выполнении вычислений над зашифрованными данными без их расшифровки. Изначально можно было выполнять только простые операции сложения или умножения, что называется частичным гомоморфным шифрованием. В 2009 году Крейг Джентри достиг прорыва, продемонстрировав схему полностью гомоморфного шифрования, которая позволяет выполнять любые вычисления над зашифрованными данными.
FHE является современным методом шифрования, который позволяет выполнять вычисления над зашифрованными данными без их расшифровки. Это означает, что можно непосредственно работать с шифротекстом и генерировать зашифрованные результаты, которые после расшифровки совпадают с результатами, полученными при выполнении тех же операций над открытым текстом.
Ключевые особенности FHE
Гомоморфность: операции сложения и умножения с зашифрованными данными эквивалентны соответствующим операциям с открытыми данными.
Управление шумом: шифрование FHE добавляет шум к зашифрованным данным для обеспечения безопасности, но после каждой операции шум увеличивается, что требует надлежащего управления для обеспечения точности вычислений.
Неограниченные операции: в отличие от частичного гомоморфного шифрования и некоторых видов гомоморфного шифрования, FHE поддерживает неограниченное количество операций сложения и умножения.
FHE является особым случаем гомоморфного шифрования, который позволяет выполнять бесконечное количество операций сложения и умножения над зашифрованными данными. Однако FHE сталкивается с двумя основными проблемами:
Гомоморфное шифрование делится на:
Основное преимущество FHE заключается в том, что он позволяет выполнять произвольные вычисления над зашифрованными данными, одновременно защищая конфиденциальность и безопасность.
Применение полностью гомоморфного шифрования в блокчейне
FHE обещает стать ключевой технологией для масштабируемости и защиты конфиденциальности в блокчейне. В настоящее время блокчейн по умолчанию является прозрачным, тогда как FHE может преобразовать его в частично зашифрованную форму, сохраняя при этом контроль над смарт-контрактами.
Некоторые проекты разрабатывают виртуальную машину FHE, позволяющую программистам писать код смарт-контрактов для операций с примитивами FHE. Этот подход может решить текущие проблемы конфиденциальности в блокчейне, реализовать зашифрованные платежи, игровые автоматы и казино, одновременно сохраняя граф транзакций для повышения удобства регулирования.
FHE также может улучшить доступность проектов конфиденциальности через поиск скрытых сообщений (OMR), позволяя клиентам кошельков синхронизироваться без раскрытия содержимого доступа.
Однако FHE не может непосредственно решить проблему масштабируемости блокчейна. Сочетание FHE с доказательствами с нулевым знанием (ZKP) может решить некоторые проблемы масштабируемости, предоставляя надежный вычислительный механизм для блокчейн-среды.
Связь FHE и нулевых знаний
FHE и ZKP являются взаимодополняющими технологиями, но служат различным целям. ZKP позволяет осуществлять проверяемые вычисления и свойства нулевых знаний, обеспечивая конфиденциальность приватного состояния. Однако ZKP не предоставляет конфиденциальности для совместного состояния, что критически важно для платформ без разрешений для смарт-контрактов. FHE и многопартийные вычисления (MPC) могут компенсировать этот недостаток, позволяя проводить вычисления над зашифрованными данными, не раскрывая сами данные.
Если только конкретный случай не требует этого, то сочетание ZKP и FHE значительно увеличивает вычислительную сложность, что обычно нецелесообразно.
Текущее состояние и перспективы FHE
Развитие полностью гомоморфного шифрования (FHE) отстает от доказательств с нулевым разглашением (ZKP) на три-четыре года, но быстро догоняет. Проекты первого поколения FHE начали тестирование, и ожидается, что основной сеть будет запущена позже в этом году. Хотя FHE все еще требует больше вычислительных ресурсов, чем ZKP, его потенциал для широкого применения уже проявился. Как только FHE будет внедрено в производство и масштабировано, ожидается, что оно будет расти так же быстро, как ZK Rollups.
Основные вызовы
Основные проблемы, с которыми сталкивается полностью гомоморфное шифрование, включают вычислительную эффективность и управление ключами:
Эффективность вычислений: операции самозагрузки в полностью гомоморфном шифровании (FHE) являются вычислительно интенсивными, но усовершенствования алгоритмов и инженерные оптимизации улучшают эту проблему. Для определенных случаев использования альтернативы, не использующие самозагрузку, могут быть более эффективными.
Управление ключами: Некоторые проекты FHE требуют управления ключами с порогом, что подразумевает наличие группы валидаторов с возможностью расшифровки. Этот подход требует дальнейшего развития для преодоления проблемы единой точки отказа.
Состояние рынка FHE
Шифрование рискованных инвестиционных компаний активно инвестирует в область полностью гомоморфного шифрования, осознавая его потенциал. Некоторые проекты разрабатывают приложения на основе FHE, такие как игровые автоматы, казино, коммерческие платежи и игры.
Пороговое полностью гомоморфное шифрование ( TFHE ) объединяет полностью гомоморфное шифрование с MPC и блокчейном, открывая новые сценарии применения. Дружественность разработчиков FHE позволяет программировать на Solidity, что увеличивает его практическую полезность в разработке приложений.
Регуляторная среда
Регуляторная среда для технологий конфиденциальности, таких как FHE, различается в разных регионах. Хотя конфиденциальность данных пользуется широкой поддержкой, финансовая конфиденциальность остается серой зоной. FHE имеет потенциал для улучшения конфиденциальности данных, позволяя пользователям сохранять право собственности на данные и, возможно, извлекать из них выгоду, при этом сохраняя такие социальные преимущества, как таргетированная реклама.
Будущее
С учетом постоянного совершенствования теории, программного обеспечения, аппаратного обеспечения и алгоритмов, полностью гомоморфное шифрование (FHE) ожидается, что станет все более практичным. Развитие FHE переходит от теоретических исследований к практическим применениям, и ожидается, что в течение следующих трех-пяти лет произойдут значительные успехи.
Итог
Полностью гомоморфное шифрование(FHE)находится на ключевом этапе преобразования в области шифрования, предлагая передовые решения для обеспечения конфиденциальности и безопасности. С ростом технологических достижений и интересом венчурного капитала, FHE обещает широкое применение, решая основные проблемы масштабируемости и защиты конфиденциальности в блокчейне. С развитием технологий FHE откроет новые возможности для различных инновационных приложений в криптоэкосистеме.