FHE( повна гомоморфна криптографія ) є передовою криптографічною технологією, яка дозволяє виконувати обчислення безпосередньо на зашифрованих даних, забезпечуючи обробку даних при збереженні конфіденційності. FHE має кілька потенційних сценаріїв застосування, особливо в сферах обробки та аналізу даних, де потрібна охорона приватності, таких як фінанси, охорона здоров'я, хмарні обчислення, машинне навчання, системи голосування, Інтернет речей, захист приватності в блокчейні тощо. Проте комерціалізація FHE все ще потребує часу, основні перешкоди пов'язані з величезними витратами на обчислення та пам'ять, які викликані його алгоритмами, а також з поганою масштабованістю.
Основні принципи
Основою FHE є виконання обчислень на зашифрованих даних та отримання зашифрованого результату, який після дешифрування співпадає з результатом обчислень у відкритому вигляді. Для досягнення цієї мети FHE використовує поліноми для приховування вихідної інформації, оскільки поліноми можна перетворити на задачі лінійної алгебри та векторних обчислень, що полегшує паралельні обчислення та інші оптимізації на сучасних комп'ютерах.
Зашифрувати відкритий текст, поєднавши його з наведеним вище багато项式.
Щоб запобігти зламу через повторний аналіз, FHE введено шум. Але шум накопичується під час обчислювального процесу, що в кінцевому підсумку може призвести до неможливості правильного розшифрування. Щоб вирішити цю проблему, FHE використовує кілька технік:
Ключове перемикання: зменшує розмір зашифрованого тексту, але вводить невелику кількість шуму
Перемикання модуля: зменшення шуму шляхом перемикання модуля
Bootstrap: скидає шум до початкового рівня, але обчислювальні витрати дуже великі
Наразі основні рішення FHE базуються на технології Bootstrap, включаючи BGV, BFV, CKKS тощо. Ці рішення мають свої переваги в арифметичних та булевих схемах.
Найбільшим викликом FHE є його величезні обчислювальні витрати. Порівняно з звичайними обчисленнями, FHE-версія тих же обчислень може вимагати до 500 мільярдів разів більше обчислювальних ресурсів. Щоб покращити продуктивність FHE, американська DARPA запустила програму Dprive, яка має на меті підвищити швидкість обчислень FHE до 1/10 звичайних обчислень. Програма зосереджується на таких основних аспектах:
Збільшити розрядність процесора
Побудова спеціалізованих ASIC процесорів
Побудова MIMD паралельної архітектури
Хоча план Dprive незабаром закінчиться, але, здається, прогрес повільний, і ще не досягнуто очікуваних цілей. Як і технологія ZK, реалізація FHE також стикається з апаратними обмеженнями.
Попри це, у довгостроковій перспективі технологія FHE все ще має унікальну цінність, особливо в захисті приватності чутливих даних. Для критично чутливих даних у таких сферах, як військова справа, медицина, фінанси, FHE може звільнити потенціал таких технологій, як ШІ, водночас захищаючи приватність. У післяквантову еру ця безпека є особливо важливою.
Поєднання блокчейну
У сфері блокчейну FHE в основному використовується для захисту конфіденційності даних, напрямки застосування включають конфіденційність на ланцюгу, конфіденційність даних для навчання ШІ, конфіденційність голосування на ланцюгу, перевірку конфіденційних транзакцій тощо. FHE також вважається одним із потенційних рішень для вирішення проблеми MEV на ланцюгу.
Однак FHE також стикається з деякими викликами. Повна зашифрована транзакція може усунути позитивний ефект, який приносить MEV. Крім того, виконання FHE на віртуальних машинах значно підвищує вимоги до вузлів, суттєво знижуючи пропускну спроможність мережі.
Технологія FHE все ще перебуває на ранній стадії, а її розвиток не досягає рівня технології ZK. Основними стримуючими факторами є високі витрати, велика складність реалізації, невизначеність комерційних перспектив тощо. З підвищенням уваги крипто-VC до FHE очікується, що в цю сферу увійде більше фінансування та проектів.
Здійснення FHE-чіпів є одним із ключових передумов їх комерціалізації. На сьогодні вже кілька компаній, таких як Intel, Chain Reaction, Optalysys, досліджують цей напрямок. Незважаючи на те, що FHE стикається з багатьма технічними перешкодами, як технологія з величезними перспективами та чітким попитом, вона має потенціал принести глибокі зміни в таких сферах, як оборона, фінанси, медицина, розкриваючи величезний потенціал поєднання приватних даних з майбутніми квантовими алгоритмами.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
17 лайків
Нагородити
17
6
Поділіться
Прокоментувати
0/400
rugpull_ptsd
· 07-07 22:11
Знову розповідаєш про концепцію, брате.
Переглянути оригіналвідповісти на0
BlockDetective
· 07-07 21:41
Знову бачимо обчислення конфіденційності!
Переглянути оригіналвідповісти на0
YieldHunter
· 07-04 23:12
мех... технічно коректно, але показники ROI виглядають підозріло прямо зараз
Переглянути оригіналвідповісти на0
WalletDetective
· 07-04 23:08
Ця річ справді корисна?
Переглянути оригіналвідповісти на0
WhaleWatcher
· 07-04 23:06
Зброя масового знищення в епоху постквантової техніки?
Переглянути оригіналвідповісти на0
NftPhilanthropist
· 07-04 22:54
*коригує крипто монокль* він міг би революціонізувати верифікацію впливу, якщо чесно
FHE технологія: майбутнє приватних обчислень та дослідження застосувань у Блокчейн
FHE: Майбутнє обчислень з приватністю
FHE( повна гомоморфна криптографія ) є передовою криптографічною технологією, яка дозволяє виконувати обчислення безпосередньо на зашифрованих даних, забезпечуючи обробку даних при збереженні конфіденційності. FHE має кілька потенційних сценаріїв застосування, особливо в сферах обробки та аналізу даних, де потрібна охорона приватності, таких як фінанси, охорона здоров'я, хмарні обчислення, машинне навчання, системи голосування, Інтернет речей, захист приватності в блокчейні тощо. Проте комерціалізація FHE все ще потребує часу, основні перешкоди пов'язані з величезними витратами на обчислення та пам'ять, які викликані його алгоритмами, а також з поганою масштабованістю.
Основні принципи
Основою FHE є виконання обчислень на зашифрованих даних та отримання зашифрованого результату, який після дешифрування співпадає з результатом обчислень у відкритому вигляді. Для досягнення цієї мети FHE використовує поліноми для приховування вихідної інформації, оскільки поліноми можна перетворити на задачі лінійної алгебри та векторних обчислень, що полегшує паралельні обчислення та інші оптимізації на сучасних комп'ютерах.
Основний процес шифрування FHE включає:
Щоб запобігти зламу через повторний аналіз, FHE введено шум. Але шум накопичується під час обчислювального процесу, що в кінцевому підсумку може призвести до неможливості правильного розшифрування. Щоб вирішити цю проблему, FHE використовує кілька технік:
Наразі основні рішення FHE базуються на технології Bootstrap, включаючи BGV, BFV, CKKS тощо. Ці рішення мають свої переваги в арифметичних та булевих схемах.
! Дослідження Gate Ventures: FHE, надягання плаща Гаррі Поттера
Виклики, з якими стикається FHE
Найбільшим викликом FHE є його величезні обчислювальні витрати. Порівняно з звичайними обчисленнями, FHE-версія тих же обчислень може вимагати до 500 мільярдів разів більше обчислювальних ресурсів. Щоб покращити продуктивність FHE, американська DARPA запустила програму Dprive, яка має на меті підвищити швидкість обчислень FHE до 1/10 звичайних обчислень. Програма зосереджується на таких основних аспектах:
Хоча план Dprive незабаром закінчиться, але, здається, прогрес повільний, і ще не досягнуто очікуваних цілей. Як і технологія ZK, реалізація FHE також стикається з апаратними обмеженнями.
Попри це, у довгостроковій перспективі технологія FHE все ще має унікальну цінність, особливо в захисті приватності чутливих даних. Для критично чутливих даних у таких сферах, як військова справа, медицина, фінанси, FHE може звільнити потенціал таких технологій, як ШІ, водночас захищаючи приватність. У післяквантову еру ця безпека є особливо важливою.
Поєднання блокчейну
У сфері блокчейну FHE в основному використовується для захисту конфіденційності даних, напрямки застосування включають конфіденційність на ланцюгу, конфіденційність даних для навчання ШІ, конфіденційність голосування на ланцюгу, перевірку конфіденційних транзакцій тощо. FHE також вважається одним із потенційних рішень для вирішення проблеми MEV на ланцюгу.
Однак FHE також стикається з деякими викликами. Повна зашифрована транзакція може усунути позитивний ефект, який приносить MEV. Крім того, виконання FHE на віртуальних машинах значно підвищує вимоги до вузлів, суттєво знижуючи пропускну спроможність мережі.
! Дослідження Gate Ventures: FHE, надягання плаща-невидимки Гаррі Поттера
Основний проект
Основні проекти в області FHE на сьогоднішній день включають:
! Дослідження Gate Ventures: FHE, надягаючи плащ-невидимку Гаррі Поттера
! Дослідження Gate Ventures: FHE, надягаючи плащ-невидимку Гаррі Поттера
Перспективи майбутнього
Технологія FHE все ще перебуває на ранній стадії, а її розвиток не досягає рівня технології ZK. Основними стримуючими факторами є високі витрати, велика складність реалізації, невизначеність комерційних перспектив тощо. З підвищенням уваги крипто-VC до FHE очікується, що в цю сферу увійде більше фінансування та проектів.
Здійснення FHE-чіпів є одним із ключових передумов їх комерціалізації. На сьогодні вже кілька компаній, таких як Intel, Chain Reaction, Optalysys, досліджують цей напрямок. Незважаючи на те, що FHE стикається з багатьма технічними перешкодами, як технологія з величезними перспективами та чітким попитом, вона має потенціал принести глибокі зміни в таких сферах, як оборона, фінанси, медицина, розкриваючи величезний потенціал поєднання приватних даних з майбутніми квантовими алгоритмами.