完全準同型暗号技術の開発状況と応用展望

完全同型暗号化(FHE)は、暗号化されたデータ上で直接計算を行うことを可能にする先進的な暗号化技術です。これには、先に復号化する必要がありません。この概念は1970年代に遡りますが、2009年まで突破的な進展はありませんでした。FHEの核心的な特徴は同型性であり、暗号文に対する加算または乗算の演算は、平文に対する同じ演算に相当します。

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FHEはブロックチェーン分野で広範な応用の可能性があります。完全に透明なブロックチェーンを部分的に暗号化された形式に変換し、スマートコントラクトの制御能力を保持することができます。これにより、暗号化された支払い、ゲームなどのプライバシーに敏感なアプリケーションが可能になります。さらに、FHEは(OMR)を通じてプライバシーメッセージの検索により、同期遅延問題を解決するなど、既存のプライバシープロジェクトのユーザー体験を改善することもできます。

FHE自体はブロックチェーンのスケーラビリティ問題を直接解決することはできませんが、ゼロ知識証明(ZKP)と組み合わせることで突破口をもたらす可能性があります。FHEとZKPは相補的な技術であり、前者は共有状態のプライバシーを提供し、後者は検証可能な計算を実現します。

現在、FHEの発展はZKPに約3-4年遅れていますが、急速に追いついています。第一世代のFHEプロジェクトはテストを開始しており、今年後半にはメインネットを立ち上げる予定です。計算コストは依然としてZKPよりも高いですが、FHEの大規模採用の可能性は非常に大きいです。

FHEが直面している主な課題には計算効率と鍵管理が含まれます。ブートストラップ操作の計算集中特性は、アルゴリズムの改善とエンジニアリングの最適化によって軽減されています。鍵管理は、単一障害点の問題を克服するためにさらなる発展が必要です。

FHE市場は多くのスタートアップや投資を引き付けています。Zama、Sunscreen、Fhenixなどの企業がFHEツールやインフラを開発しています。ベンチャーキャピタルも積極的に展開しており、1kxはZamaを基盤にしたIncoプロジェクトに投資しました。

規制の観点から見ると、FHEはデータプライバシー保護を強化しつつ、特定の社会的利益を維持する可能性があります。理論、ソフトウェア、ハードウェア、アルゴリズムの継続的な改善に伴い、FHEは今後3-5年で理論研究から実際の応用へと重要な進展を遂げると予測されています。

全体として、FHEは暗号化分野の変革の重要な節目にあります。これは、ブロックチェーンの拡張性とプライバシー保護の核心的な問題を解決することが期待されており、暗号エコシステムに新たな革新の機会をもたらします。技術がますます成熟するにつれて、FHEはさまざまなプライバシーに敏感なアプリケーションに広範な展望を開くでしょう。

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