FHE技術のブロックチェーン分野における応用と発展

ブロックチェーンにおける暗号技術の重要性

暗号技術は人類文明の進歩において重要な位置を占めており、特に情報セキュリティとプライバシー保護の分野で不可欠な役割を果たしています。非対称暗号の公開鍵と秘密鍵のシステム、そしてハッシュ関数は中本聡によって創造的に融合され、二重支出問題を解決するためのプルーフ・オブ・ワークメカニズムが設計され、ビットコインの誕生を促進し、ブロックチェーンの新時代を切り開きました。

ブロックチェーン業界の発展とともに、零知識証明(ZKP)、多者計算(MPC)、そして全同型暗号(FHE)などの最先端の暗号技術が次々と登場しています。その中で、FHEは暗号学の聖杯の一つとして、暗号化されたデータに対して任意の回数の計算と操作を実現可能にし、さまざまな分野に新たな可能性をもたらしています。

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FHE技術の概要

FHEの正式名称は完全同態暗号であり、その核心特性は暗号文に対して計算や操作を行うことを許可し、これらの操作が明文に直接マッピングされることです。部分同態暗号やいくつかの同態暗号と比較して、FHEは暗号化されたデータに対して無限回の計算や操作をサポートします。

マイクロソフトのSEALとZamaのTFHEは、開発者に安定した効率的なFHE実装を提供する2つの有名なオープンソースFHEライブラリです。FHEの基本操作フローには、鍵の生成、データの暗号化、同態計算の実行、結果の復号が含まれます。実践においては、復号鍵の管理ソリューションが特に重要です。

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fhEVM:ブロックチェーン上アプリケーションFHEの基礎

fhEVMはZama社が提供するSolidityによるプライバシー計算をサポートする完全同型EVMです。そのコア機能には:

• プリコンパイルされたコントラクトを介してFHE操作をサポート
• 分散型閾値プロトコルに基づいて設計された復号メカニズム
• 開発の敷居を下げるSolidity契約ライブラリ

fhEVMはブロックチェーン上のFHEアプリケーションに良い出発点を提供しますが、実際のアプリケーションではまだいくつかの課題に直面しています。

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FHEロールアップ:FHEエコシステムの構築

Fhenixは先駆者として、fhEVMとRollup技術を組み合わせることを探求し、FHE-Rollups型Layer2ソリューションを提案しました。Fhenixは技術ソリューションとしてOptimistic Rollupsを選択し、その技術スタックには以下が含まれます:

• Arbitrum Nitro の詐欺証明者の変種
• コアライブラリfheOS
• 閾値サービスネットワーク(TSN)

Fhenixが発表した最初の公開版Fhenix Frontierは、全方位の開発ツールとドキュメントを提供します。

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チェーンアグノスティックのFHEコプロセッサ

FhenixはRelayモジュールを導入し、さまざまなパブリックブロックチェーン、L2およびL3ネットワークがFHEコプロセッサに接続してFHE機能を使用できるようにしました。EigenLayerとの協力を通じて、FhenixはFHEコプロセッサの効率と柔軟性を大幅に向上させました。

FHEの最適なアプリケーションシーン

FHE技術は以下の分野で広範な可能性を示しています:

• プライバシー保護の全ブロックゲーム
• DeFi/MEV
• AIモデルのトレーニング

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FHEエコシステムの発展現状

ZamaとFhenixを除いて、FHEエコシステムには注目すべきプロジェクトがいくつかあります:

• サンスクリーン
• マインドネットワーク
• PADOラボ
• アーシウム
• インコネットワーク
• トリート
• オクトラ
• ベースAI
• エンシファー
• プライヴァシー

FHE.orgとFHE Onchainなどの非営利団体は、エコシステムに貴重な研究および教育リソースを提供しています。

Fhenixメインネットのリリースと立ち上げに伴い、FHE技術はさまざまな分野のアプリケーションに顕著な向上をもたらすことが期待されています。この革新と活力に満ちた未来は、すぐそこに迫っています。

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