Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE) có nguồn gốc từ những năm 1970, nhưng đã rất khó để hiện thực hóa trong thời gian dài. Ý tưởng cốt lõi là thực hiện tính toán trên dữ liệu mã hóa mà không cần giải mã. Ban đầu chỉ có thể thực hiện các phép cộng hoặc phép nhân đơn giản, được gọi là mã hóa đồng cấu một phần. Năm 2009, Craig Gentry đã đạt được những tiến bộ mang tính đột phá, cho thấy có thể thực hiện bất kỳ phép tính nào trên dữ liệu mã hóa với một phương án mã hóa đồng cấu hoàn toàn.
FHE là một công nghệ mã hóa tiên tiến, cho phép tính toán trên dữ liệu mã hóa mà không cần giải mã. Điều này có nghĩa là có thể thao tác trực tiếp trên văn bản mã hóa và tạo ra kết quả mã hóa, sau khi giải mã, kết quả này sẽ nhất quán với kết quả của các thao tác tương tự trên văn bản gốc.
Các đặc điểm chính của mã hóa đồng cấu hoàn toàn
Tính đồng cấu: Các phép toán cộng và nhân trên văn bản mã hóa tương đương với các phép toán tương ứng trên văn bản rõ.
Quản lý tiếng ồn: Mã hóa đồng cấu hoàn toàn sẽ thêm tiếng ồn vào bản mã để đảm bảo tính an toàn, nhưng sau mỗi thao tác, tiếng ồn sẽ tăng lên, cần phải quản lý hợp lý để đảm bảo độ chính xác của phép tính.
Hoạt động vô hạn: Khác với một số mã hóa đồng cấu và một số loại mã hóa đồng cấu khác, FHE hỗ trợ phép cộng và phép nhân vô hạn.
FHE là một trường hợp đặc biệt của mã hóa đồng cấu, cho phép thực hiện các phép cộng và nhân trên văn bản đã mã hóa không giới hạn. Tuy nhiên, FHE phải đối mặt với hai thách thức chính:
Cần kiểm soát tiếng ồn để tránh thất bại trong tính toán.
Chi phí tính toán mật mã cao hơn từ vài nghìn đến hàng triệu lần so với tính toán văn bản rõ.
Mã hóa đồng cấu theo mức độ thực hiện có thể được chia thành:
Một phần mã hóa đồng cấu ( PHE ): hỗ trợ phép toán được thực hiện vô hạn lần.
Một loại mã hóa đồng cấu ( SHE ): hỗ trợ một số lần cộng và nhân giới hạn.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE): hỗ trợ phép cộng và phép nhân không giới hạn, có thể thực hiện bất kỳ phép tính nào.
Lợi ích chính của FHE là có thể thực hiện các phép toán tùy ý trên dữ liệu được mã hóa trong khi bảo vệ quyền riêng tư và an ninh.
Ứng dụng của mã hóa đồng cấu hoàn toàn trong blockchain
FHE có khả năng trở thành công nghệ then chốt cho khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư của blockchain. Hiện tại, blockchain mặc định là minh bạch, trong khi FHE có thể chuyển đổi nó thành hình thức mã hóa một phần, đồng thời giữ nguyên sự kiểm soát của hợp đồng thông minh.
Một số dự án đang phát triển máy ảo FHE, cho phép lập trình viên viết mã hợp đồng thông minh để thực hiện các phép toán nguyên thủy FHE. Phương pháp này có thể giải quyết vấn đề quyền riêng tư hiện tại của blockchain, cho phép các ứng dụng như thanh toán mã hóa, máy đánh bạc và sòng bạc, đồng thời giữ lại đồ thị giao dịch để tăng cường tính thân thiện với quản lý.
FHE còn có thể cải thiện tính khả dụng của các dự án bảo mật thông qua việc truy xuất tin nhắn riêng tư (OMR), cho phép khách hàng ví đồng bộ hóa mà không tiết lộ nội dung truy cập.
Tuy nhiên, FHE không thể trực tiếp giải quyết vấn đề mở rộng của blockchain. Kết hợp FHE với chứng minh không kiến thức (ZKP) có thể giải quyết một số thách thức về khả năng mở rộng, cung cấp cơ chế tính toán đáng tin cậy cho môi trường blockchain.
Mối quan hệ giữa FHE và chứng minh không kiến thức
FHE và ZKP là các công nghệ bổ sung, nhưng phục vụ cho những mục đích khác nhau. ZKP cho phép tính toán có thể xác minh và các thuộc tính không tiết lộ, cung cấp sự riêng tư cho trạng thái riêng tư. Tuy nhiên, ZKP không cung cấp sự riêng tư cho trạng thái chia sẻ, điều này là rất quan trọng đối với các nền tảng hợp đồng thông minh không cần giấy phép. FHE và tính toán đa bên (MPC) có thể bù đắp cho thiếu sót này, cho phép tính toán trên dữ liệu mã hóa mà không tiết lộ dữ liệu đó.
Trừ khi các trường hợp sử dụng cụ thể yêu cầu, việc kết hợp ZKP và FHE sẽ làm tăng đáng kể độ phức tạp tính toán, thường không thực tế.
Tình hình phát triển và triển vọng của FHE
Sự phát triển của FHE chậm hơn ZKP khoảng ba đến bốn năm, nhưng đang nhanh chóng bắt kịp. Các dự án FHE thế hệ đầu tiên đã bắt đầu thử nghiệm và dự kiến sẽ ra mắt mạng chính vào cuối năm nay. Mặc dù FHE vẫn có chi phí tính toán cao hơn ZKP, nhưng tiềm năng ứng dụng quy mô lớn của nó đã bắt đầu hiện ra. Một khi FHE đi vào sản xuất và được quy mô hóa, dự kiến sẽ tăng trưởng nhanh chóng như ZK Rollups.
Thách thức chính
Các thách thức chính mà FHE phải đối mặt bao gồm hiệu suất tính toán và quản lý khóa:
Hiệu suất tính toán: Các phép toán tự khởi động trong FHE rất tốn tài nguyên, nhưng những tiến bộ trong thuật toán và tối ưu hóa kỹ thuật đang cải thiện vấn đề này. Đối với một số trường hợp cụ thể, các giải pháp thay thế không sử dụng tự khởi động có thể hiệu quả hơn.
Quản lý khóa: Một số dự án FHE cần quản lý khóa ngưỡng, liên quan đến nhóm người xác thực có khả năng giải mã. Phương pháp này cần được phát triển thêm để khắc phục vấn đề điểm lỗi đơn.
Tình hình thị trường FHE
Công ty đầu tư mạo hiểm mã hóa đang tích cực đầu tư vào lĩnh vực FHE, nhận ra tiềm năng của nó. Một số dự án đang phát triển các ứng dụng dựa trên FHE, như máy đánh bạc, sòng bạc, thanh toán thương mại và trò chơi.
Ngưỡng FHE(TFHE) kết hợp FHE với MPC và blockchain, mở ra các kịch bản ứng dụng mới. Tính thân thiện với nhà phát triển của FHE cho phép lập trình bằng Solidity, tăng tính ứng dụng của nó trong phát triển ứng dụng.
Môi trường quy định
Môi trường quy định cho các công nghệ bảo mật như FHE ở các khu vực khác nhau là khác nhau. Mặc dù quyền riêng tư dữ liệu được hỗ trợ rộng rãi, nhưng quyền riêng tư tài chính vẫn là một vùng xám. FHE có tiềm năng tăng cường quyền riêng tư dữ liệu, cho phép người dùng giữ quyền sở hữu dữ liệu và có thể thu lợi từ đó, đồng thời duy trì các lợi ích xã hội như quảng cáo định hướng.
Triển vọng tương lai
Với sự cải tiến liên tục của lý thuyết, phần mềm, phần cứng và thuật toán, FHE dự kiến sẽ trở nên ngày càng thực tiễn. Sự phát triển của FHE đang chuyển từ nghiên cứu lý thuyết sang ứng dụng thực tế, dự kiến sẽ có tiến bộ đáng kể trong ba đến năm năm tới.
Tóm tắt
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE)正处于变革加密领域的关键时刻,提供先进的隐私 và bảo mật giải pháp. Với sự tiến bộ của công nghệ và sự chú ý của vốn mạo hiểm, FHE có khả năng đạt được sự áp dụng quy mô lớn, giải quyết các vấn đề cốt lõi về khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư trên blockchain. Khi công nghệ phát triển, FHE sẽ mở ra những khả năng mới cho các ứng dụng đổi mới trong hệ sinh thái mã hóa.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
12 thích
Phần thưởng
12
9
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
SignatureDenied
· 1giờ trước
Quá sâu sắc, cả người đều nứt ra.
Xem bản gốcTrả lời0
BankruptcyArtist
· 08-14 21:24
Có vẻ khá cao cấp, không hiểu được.
Xem bản gốcTrả lời0
FallingLeaf
· 08-14 04:19
mã hóa cái này, quá cao siêu không hiểu nổi
Xem bản gốcTrả lời0
degenwhisperer
· 08-14 00:42
Trời ạ, người kém toán đang run rẩy.
Xem bản gốcTrả lời0
StablecoinEnjoyer
· 08-14 00:40
coin giảm về 0 bẫy cũ
Xem bản gốcTrả lời0
BearMarketSage
· 08-14 00:39
mã hóa Khai thác bắp cải phải không!
Xem bản gốcTrả lời0
LiquidationKing
· 08-14 00:38
Không hổ danh là kỹ năng cần thiết của những người chơi defi hàng đầu.
Xem bản gốcTrả lời0
BlockchainTherapist
· 08-14 00:34
Công nghệ này không thể làm được chứ? Không hiểu rõ lắm.
Xem bản gốcTrả lời0
TokenToaster
· 08-14 00:34
Dữ liệu này đều có thể tính toán, không chịu nổi nữa.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn FHE: Tương lai của quyền riêng tư và khả năng mở rộng trong Blockchain
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE)的发展与应用
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE) có nguồn gốc từ những năm 1970, nhưng đã rất khó để hiện thực hóa trong thời gian dài. Ý tưởng cốt lõi là thực hiện tính toán trên dữ liệu mã hóa mà không cần giải mã. Ban đầu chỉ có thể thực hiện các phép cộng hoặc phép nhân đơn giản, được gọi là mã hóa đồng cấu một phần. Năm 2009, Craig Gentry đã đạt được những tiến bộ mang tính đột phá, cho thấy có thể thực hiện bất kỳ phép tính nào trên dữ liệu mã hóa với một phương án mã hóa đồng cấu hoàn toàn.
FHE là một công nghệ mã hóa tiên tiến, cho phép tính toán trên dữ liệu mã hóa mà không cần giải mã. Điều này có nghĩa là có thể thao tác trực tiếp trên văn bản mã hóa và tạo ra kết quả mã hóa, sau khi giải mã, kết quả này sẽ nhất quán với kết quả của các thao tác tương tự trên văn bản gốc.
Các đặc điểm chính của mã hóa đồng cấu hoàn toàn
Tính đồng cấu: Các phép toán cộng và nhân trên văn bản mã hóa tương đương với các phép toán tương ứng trên văn bản rõ.
Quản lý tiếng ồn: Mã hóa đồng cấu hoàn toàn sẽ thêm tiếng ồn vào bản mã để đảm bảo tính an toàn, nhưng sau mỗi thao tác, tiếng ồn sẽ tăng lên, cần phải quản lý hợp lý để đảm bảo độ chính xác của phép tính.
Hoạt động vô hạn: Khác với một số mã hóa đồng cấu và một số loại mã hóa đồng cấu khác, FHE hỗ trợ phép cộng và phép nhân vô hạn.
FHE là một trường hợp đặc biệt của mã hóa đồng cấu, cho phép thực hiện các phép cộng và nhân trên văn bản đã mã hóa không giới hạn. Tuy nhiên, FHE phải đối mặt với hai thách thức chính:
Mã hóa đồng cấu theo mức độ thực hiện có thể được chia thành:
Lợi ích chính của FHE là có thể thực hiện các phép toán tùy ý trên dữ liệu được mã hóa trong khi bảo vệ quyền riêng tư và an ninh.
Ứng dụng của mã hóa đồng cấu hoàn toàn trong blockchain
FHE có khả năng trở thành công nghệ then chốt cho khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư của blockchain. Hiện tại, blockchain mặc định là minh bạch, trong khi FHE có thể chuyển đổi nó thành hình thức mã hóa một phần, đồng thời giữ nguyên sự kiểm soát của hợp đồng thông minh.
Một số dự án đang phát triển máy ảo FHE, cho phép lập trình viên viết mã hợp đồng thông minh để thực hiện các phép toán nguyên thủy FHE. Phương pháp này có thể giải quyết vấn đề quyền riêng tư hiện tại của blockchain, cho phép các ứng dụng như thanh toán mã hóa, máy đánh bạc và sòng bạc, đồng thời giữ lại đồ thị giao dịch để tăng cường tính thân thiện với quản lý.
FHE còn có thể cải thiện tính khả dụng của các dự án bảo mật thông qua việc truy xuất tin nhắn riêng tư (OMR), cho phép khách hàng ví đồng bộ hóa mà không tiết lộ nội dung truy cập.
Tuy nhiên, FHE không thể trực tiếp giải quyết vấn đề mở rộng của blockchain. Kết hợp FHE với chứng minh không kiến thức (ZKP) có thể giải quyết một số thách thức về khả năng mở rộng, cung cấp cơ chế tính toán đáng tin cậy cho môi trường blockchain.
Mối quan hệ giữa FHE và chứng minh không kiến thức
FHE và ZKP là các công nghệ bổ sung, nhưng phục vụ cho những mục đích khác nhau. ZKP cho phép tính toán có thể xác minh và các thuộc tính không tiết lộ, cung cấp sự riêng tư cho trạng thái riêng tư. Tuy nhiên, ZKP không cung cấp sự riêng tư cho trạng thái chia sẻ, điều này là rất quan trọng đối với các nền tảng hợp đồng thông minh không cần giấy phép. FHE và tính toán đa bên (MPC) có thể bù đắp cho thiếu sót này, cho phép tính toán trên dữ liệu mã hóa mà không tiết lộ dữ liệu đó.
Trừ khi các trường hợp sử dụng cụ thể yêu cầu, việc kết hợp ZKP và FHE sẽ làm tăng đáng kể độ phức tạp tính toán, thường không thực tế.
Tình hình phát triển và triển vọng của FHE
Sự phát triển của FHE chậm hơn ZKP khoảng ba đến bốn năm, nhưng đang nhanh chóng bắt kịp. Các dự án FHE thế hệ đầu tiên đã bắt đầu thử nghiệm và dự kiến sẽ ra mắt mạng chính vào cuối năm nay. Mặc dù FHE vẫn có chi phí tính toán cao hơn ZKP, nhưng tiềm năng ứng dụng quy mô lớn của nó đã bắt đầu hiện ra. Một khi FHE đi vào sản xuất và được quy mô hóa, dự kiến sẽ tăng trưởng nhanh chóng như ZK Rollups.
Thách thức chính
Các thách thức chính mà FHE phải đối mặt bao gồm hiệu suất tính toán và quản lý khóa:
Hiệu suất tính toán: Các phép toán tự khởi động trong FHE rất tốn tài nguyên, nhưng những tiến bộ trong thuật toán và tối ưu hóa kỹ thuật đang cải thiện vấn đề này. Đối với một số trường hợp cụ thể, các giải pháp thay thế không sử dụng tự khởi động có thể hiệu quả hơn.
Quản lý khóa: Một số dự án FHE cần quản lý khóa ngưỡng, liên quan đến nhóm người xác thực có khả năng giải mã. Phương pháp này cần được phát triển thêm để khắc phục vấn đề điểm lỗi đơn.
Tình hình thị trường FHE
Công ty đầu tư mạo hiểm mã hóa đang tích cực đầu tư vào lĩnh vực FHE, nhận ra tiềm năng của nó. Một số dự án đang phát triển các ứng dụng dựa trên FHE, như máy đánh bạc, sòng bạc, thanh toán thương mại và trò chơi.
Ngưỡng FHE(TFHE) kết hợp FHE với MPC và blockchain, mở ra các kịch bản ứng dụng mới. Tính thân thiện với nhà phát triển của FHE cho phép lập trình bằng Solidity, tăng tính ứng dụng của nó trong phát triển ứng dụng.
Môi trường quy định
Môi trường quy định cho các công nghệ bảo mật như FHE ở các khu vực khác nhau là khác nhau. Mặc dù quyền riêng tư dữ liệu được hỗ trợ rộng rãi, nhưng quyền riêng tư tài chính vẫn là một vùng xám. FHE có tiềm năng tăng cường quyền riêng tư dữ liệu, cho phép người dùng giữ quyền sở hữu dữ liệu và có thể thu lợi từ đó, đồng thời duy trì các lợi ích xã hội như quảng cáo định hướng.
Triển vọng tương lai
Với sự cải tiến liên tục của lý thuyết, phần mềm, phần cứng và thuật toán, FHE dự kiến sẽ trở nên ngày càng thực tiễn. Sự phát triển của FHE đang chuyển từ nghiên cứu lý thuyết sang ứng dụng thực tế, dự kiến sẽ có tiến bộ đáng kể trong ba đến năm năm tới.
Tóm tắt
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE)正处于变革加密领域的关键时刻,提供先进的隐私 và bảo mật giải pháp. Với sự tiến bộ của công nghệ và sự chú ý của vốn mạo hiểm, FHE có khả năng đạt được sự áp dụng quy mô lớn, giải quyết các vấn đề cốt lõi về khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư trên blockchain. Khi công nghệ phát triển, FHE sẽ mở ra những khả năng mới cho các ứng dụng đổi mới trong hệ sinh thái mã hóa.