Criptografia totalmente homomórfica (FHE): um avanço revolucionário em privacidade e computação

A encriptação totalmente homomórfica (FHE) é uma tecnologia de encriptação avançada que permite a computação de dados encriptados sem desencriptação. O conceito foi proposto pela primeira vez na década de 70 do século 20, mas foi apenas em 2009 que o trabalho inovador de Craig Gentry o tornou possível. O núcleo da FHE reside no seu homomorfismo, ou seja, a operação do texto cifrado é equivalente à mesma operação do texto simples.

As principais características da FHE incluem:

1. Suporta operações de adição e multiplicação
2. Capaz de realizar operações infinitas
3. É necessário realizar a gestão do ruído para garantir a precisão do cálculo.

Em comparação com a encriptação homomórfica parcial (PHE) e algum tipo de encriptação homomórfica (SHE), a encriptação totalmente homomórfica (FHE) oferece uma capacidade de computação encriptada mais abrangente. No entanto, a FHE também enfrenta desafios de eficiência computacional, com cálculos sobre textos encriptados podendo ser mil a milhões de vezes mais caros do que cálculos sobre textos claros.

! Progresso e Aplicação da Encriptação Totalmente Homomórfica (FHE)

No espaço blockchain, espera-se que a FHE se torne uma tecnologia-chave para resolver a escalabilidade e a proteção da privacidade. Ele pode transformar um blockchain transparente em uma forma parcialmente criptografada, mantendo o controle de contratos inteligentes. Alguns projetos estão desenvolvendo máquinas virtuais FHE que permitem aos programadores escrever código de contrato inteligente que manipula primitivos FHE. Essa abordagem não só resolve as preocupações de privacidade, mas também pode permitir aplicativos como pagamentos com criptomoedas, jogos e muito mais.

A FHE também pode melhorar a usabilidade de itens de privacidade existentes por meio da recuperação de mensagens de privacidade (OMR), abordando problemas como atrasos de sincronização. No entanto, a FHE em si não resolve diretamente o problema de escalabilidade do blockchain e pode precisar ser combinada com provas de conhecimento zero (ZKPs) para enfrentar esse desafio.

A FHE e a ZKP são tecnologias complementares, cada uma com diferentes cenários de aplicação. A ZKP oferece computação verificável e propriedades de conhecimento zero, enquanto a FHE permite a computação sobre dados encriptados sem expor os dados em si. A combinação de ambas pode aumentar significativamente a complexidade computacional, por isso é necessário ponderar de acordo com o caso de uso específico.

No momento, a FHE está cerca de três a quatro anos atrasada em relação ao ZKP em desenvolvimento, mas está se recuperando rapidamente. O projeto FHE de primeira geração começou a ser testado e espera-se que a rede principal seja lançada em um futuro próximo. Embora a FHE ainda enfrente desafios como eficiência computacional e gerenciamento de chaves, o potencial para aplicações em larga escala é enorme.

No que diz respeito ao mercado, várias empresas estão a desenvolver tecnologias e aplicações relacionadas com FHE. Estas empresas incluem a Arcium, que se concentra em encriptação confidencial, a Cysic, que oferece encriptação ZK como serviço, a Zama, que desenvolve soluções FHE, a Sunscreen, que constrói aplicações de privacidade, a Octra, que propôs o conceito de HFHE, a Fhenix, que desenvolve FHE Layer 2, a Mind Network, que se dedica a DePIN e IA, e a Inco Network, que está a criar encriptação confidencial Layer 1. Estas empresas receberam um grande apoio financeiro de instituições de investimento conhecidas, refletindo a elevada atenção do mercado à tecnologia FHE.

O desenvolvimento da FHE ainda enfrenta desafios no ambiente regulatório. Embora a privacidade dos dados seja amplamente apoiada, a privacidade financeira ainda está numa zona cinzenta de regulação. A FHE tem o potencial de melhorar a proteção da privacidade dos dados, ao mesmo tempo que mantém benefícios sociais, como publicidade direcionada.

Nos próximos anos, com a constante melhoria da teoria, software, hardware e algoritmos, espera-se que a FHE se torne mais prática e amplamente aplicada. Esta tecnologia está a transitar da fase de investigação teórica para a fase de aplicação prática, prevendo-se progressos significativos nos próximos três a cinco anos, trazendo uma mudança revolucionária para o campo da encriptação.