Comparación de FHE, ZK y MPC: tres tecnologías de encriptación con sus propias ventajas
En la era digital actual, la seguridad de los datos y la protección de la privacidad se han vuelto cada vez más importantes. La encriptación totalmente homomórfica (FHE), la prueba de conocimiento cero (ZK) y el cálculo seguro multipartito (MPC) son tres tecnologías de encriptación avanzadas que desempeñan un papel importante en diferentes escenarios. Este artículo realizará una comparación detallada de estas tres tecnologías, explorando sus principios de funcionamiento y sus aplicaciones en el campo de la blockchain.
Prueba de conocimiento cero (ZK): probar sin revelar
La tecnología de prueba de conocimiento cero tiene como objetivo resolver el problema de cómo verificar la veracidad de la información sin revelar su contenido específico. Se basa en la encriptación, permitiendo que una parte (el probador) demuestre a otra parte (el verificador) que conoce un secreto, sin revelar ninguna información sobre ese secreto.
Por ejemplo, supongamos que alguien necesita demostrar a la compañía de alquiler de coches que tiene un buen estado crediticio, pero no quiere proporcionar un extracto bancario detallado. En este caso, un "puntaje de crédito" similar al que ofrecen los bancos o software de pago puede servir como una prueba de conocimiento cero. El cliente puede demostrar que su puntaje de crédito es adecuado sin necesidad de mostrar información específica de la cuenta.
En el ámbito de la blockchain, la aplicación de la tecnología ZK puede referirse a proyectos de monedas anónimas. Cuando los usuarios realizan transferencias, deben mantener el anonimato y al mismo tiempo probar que tienen permiso para realizar la transferencia para prevenir el problema del doble gasto. Al generar pruebas ZK, los mineros pueden verificar la legitimidad de la transacción sin conocer la identidad del iniciador de la transacción y registrarla en la cadena.
Cálculo seguro multipartito (MPC): cálculo colaborativo sin filtración
La tecnología de computación segura multipartita se utiliza principalmente para resolver el problema de cómo realizar cálculos conjuntos entre varias partes sin revelar información sensible. Permite que múltiples participantes completen tareas de cálculo conjuntamente, sin que ninguna parte tenga que revelar sus datos de entrada.
Por ejemplo, tres personas quieren calcular su salario promedio, pero no quieren revelar sus cifras específicas. Usando la tecnología MPC, cada uno puede dividir su salario en tres partes y dar dos partes a las otras dos personas. Luego, cada uno suma los números recibidos y comparte el resultado de la suma. Finalmente, las tres personas suman esos tres resultados, obteniendo así el promedio, pero sin conocer las cifras salariales específicas de los demás.
En la industria de las criptomonedas, la tecnología MPC se aplica para diseñar sistemas de billetera más seguros. Algunas plataformas de intercambio han lanzado billeteras MPC que dividen la clave privada en varias partes, que se almacenan por separado en el teléfono del usuario, en la nube y en el intercambio. Incluso si el usuario pierde accidentalmente su teléfono, aún puede recuperar la clave privada a través de las otras partes. Este método mejora la seguridad de los activos y también simplifica la experiencia del usuario.
Encriptación totalmente homomórfica (FHE): cálculo de outsourcing encriptado
La tecnología de encriptación homomórfica resuelve el problema de cómo permitir que terceros realicen cálculos sobre datos encriptados mientras se protege la privacidad de los datos. Permite a los propietarios de datos entregar información sensible encriptada a terceros no confiables para su procesamiento, sin que estos puedan conocer el contenido original de los datos.
En la práctica, la tecnología FHE permite a los propietarios de datos realizar un procesamiento de encriptación especial sobre los datos originales y luego utilizar la potente capacidad de cálculo de un tercero para calcular estos datos encriptados, y finalmente, el propio propietario de los datos descompone para obtener el resultado real. Durante todo el proceso, el tercero no puede conocer ninguna información sobre los datos originales.
La tecnología FHE es especialmente importante al tratar con datos sensibles en entornos de computación en la nube. Por ejemplo, al manejar registros médicos o información financiera personal, FHE puede garantizar que los datos permanezcan en estado de encriptación durante todo el proceso de procesamiento, protegiendo así la seguridad de los datos y cumpliendo con los requisitos de las regulaciones de privacidad.
En el ámbito de la blockchain, la tecnología FHE puede aplicarse para mejorar el mecanismo PoS (Prueba de Participación) y los sistemas de votación. Por ejemplo, a través de la tecnología FHE, se puede evitar que los nodos PoS se copien mutuamente los resultados de validación, o prevenir que ocurran situaciones de voto en grupo durante el proceso de votación. Esto ayuda a aumentar el grado de descentralización y la autenticidad de las decisiones en la red blockchain.
Resumen de comparación técnica
A pesar de que ZK, MPC y FHE se dedican a proteger la privacidad y seguridad de los datos, existen diferencias en los escenarios de aplicación y la complejidad técnica.
Escenarios de aplicación:
ZK se centra en "cómo probar", aplicándose a situaciones que requieren verificar permisos o identidad.
MPC se centra en "cómo calcular", adecuado para situaciones en las que múltiples partes necesitan colaborar en cálculos pero deben proteger la privacidad de sus propios datos.
FHE se centra en "cómo encriptar", especialmente adecuado para servicios de computación en la nube y AI que requieren realizar cálculos complejos mientras se mantiene el estado de encriptación de los datos.
Complejidad técnica:
La teoría ZK es poderosa pero su implementación es compleja, requiere una base sólida en matemáticas y programación.
La MPC necesita abordar problemas de sincronización y eficiencia de comunicación durante su implementación, especialmente en situaciones con múltiples partes involucradas.
FHE enfrenta un gran desafío en términos de eficiencia computacional; aunque es teóricamente muy atractivo, en la práctica todavía existen problemas de alta complejidad computacional y costos de tiempo.
A medida que el nivel de digitalización continúa aumentando, estas encriptaciones desempeñarán un papel cada vez más importante en la protección de la seguridad de nuestros datos y la privacidad personal. Comprender y aplicar correctamente estas tecnologías es crucial para construir un mundo digital más seguro y confiable.
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MetaMuskRat
· 07-20 18:35
Ahora entiendo estas tecnologías.
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BanklessAtHeart
· 07-20 09:05
Encriptación de los tres mosqueteros, no hay ninguno que pueda luchar.
Comparación de las tecnologías FHE, ZK y MPC: Aplicaciones de las tres grandes encriptación en el ámbito de Web3
Comparación de FHE, ZK y MPC: tres tecnologías de encriptación con sus propias ventajas
En la era digital actual, la seguridad de los datos y la protección de la privacidad se han vuelto cada vez más importantes. La encriptación totalmente homomórfica (FHE), la prueba de conocimiento cero (ZK) y el cálculo seguro multipartito (MPC) son tres tecnologías de encriptación avanzadas que desempeñan un papel importante en diferentes escenarios. Este artículo realizará una comparación detallada de estas tres tecnologías, explorando sus principios de funcionamiento y sus aplicaciones en el campo de la blockchain.
Prueba de conocimiento cero (ZK): probar sin revelar
La tecnología de prueba de conocimiento cero tiene como objetivo resolver el problema de cómo verificar la veracidad de la información sin revelar su contenido específico. Se basa en la encriptación, permitiendo que una parte (el probador) demuestre a otra parte (el verificador) que conoce un secreto, sin revelar ninguna información sobre ese secreto.
Por ejemplo, supongamos que alguien necesita demostrar a la compañía de alquiler de coches que tiene un buen estado crediticio, pero no quiere proporcionar un extracto bancario detallado. En este caso, un "puntaje de crédito" similar al que ofrecen los bancos o software de pago puede servir como una prueba de conocimiento cero. El cliente puede demostrar que su puntaje de crédito es adecuado sin necesidad de mostrar información específica de la cuenta.
En el ámbito de la blockchain, la aplicación de la tecnología ZK puede referirse a proyectos de monedas anónimas. Cuando los usuarios realizan transferencias, deben mantener el anonimato y al mismo tiempo probar que tienen permiso para realizar la transferencia para prevenir el problema del doble gasto. Al generar pruebas ZK, los mineros pueden verificar la legitimidad de la transacción sin conocer la identidad del iniciador de la transacción y registrarla en la cadena.
Cálculo seguro multipartito (MPC): cálculo colaborativo sin filtración
La tecnología de computación segura multipartita se utiliza principalmente para resolver el problema de cómo realizar cálculos conjuntos entre varias partes sin revelar información sensible. Permite que múltiples participantes completen tareas de cálculo conjuntamente, sin que ninguna parte tenga que revelar sus datos de entrada.
Por ejemplo, tres personas quieren calcular su salario promedio, pero no quieren revelar sus cifras específicas. Usando la tecnología MPC, cada uno puede dividir su salario en tres partes y dar dos partes a las otras dos personas. Luego, cada uno suma los números recibidos y comparte el resultado de la suma. Finalmente, las tres personas suman esos tres resultados, obteniendo así el promedio, pero sin conocer las cifras salariales específicas de los demás.
En la industria de las criptomonedas, la tecnología MPC se aplica para diseñar sistemas de billetera más seguros. Algunas plataformas de intercambio han lanzado billeteras MPC que dividen la clave privada en varias partes, que se almacenan por separado en el teléfono del usuario, en la nube y en el intercambio. Incluso si el usuario pierde accidentalmente su teléfono, aún puede recuperar la clave privada a través de las otras partes. Este método mejora la seguridad de los activos y también simplifica la experiencia del usuario.
Encriptación totalmente homomórfica (FHE): cálculo de outsourcing encriptado
La tecnología de encriptación homomórfica resuelve el problema de cómo permitir que terceros realicen cálculos sobre datos encriptados mientras se protege la privacidad de los datos. Permite a los propietarios de datos entregar información sensible encriptada a terceros no confiables para su procesamiento, sin que estos puedan conocer el contenido original de los datos.
En la práctica, la tecnología FHE permite a los propietarios de datos realizar un procesamiento de encriptación especial sobre los datos originales y luego utilizar la potente capacidad de cálculo de un tercero para calcular estos datos encriptados, y finalmente, el propio propietario de los datos descompone para obtener el resultado real. Durante todo el proceso, el tercero no puede conocer ninguna información sobre los datos originales.
La tecnología FHE es especialmente importante al tratar con datos sensibles en entornos de computación en la nube. Por ejemplo, al manejar registros médicos o información financiera personal, FHE puede garantizar que los datos permanezcan en estado de encriptación durante todo el proceso de procesamiento, protegiendo así la seguridad de los datos y cumpliendo con los requisitos de las regulaciones de privacidad.
En el ámbito de la blockchain, la tecnología FHE puede aplicarse para mejorar el mecanismo PoS (Prueba de Participación) y los sistemas de votación. Por ejemplo, a través de la tecnología FHE, se puede evitar que los nodos PoS se copien mutuamente los resultados de validación, o prevenir que ocurran situaciones de voto en grupo durante el proceso de votación. Esto ayuda a aumentar el grado de descentralización y la autenticidad de las decisiones en la red blockchain.
Resumen de comparación técnica
A pesar de que ZK, MPC y FHE se dedican a proteger la privacidad y seguridad de los datos, existen diferencias en los escenarios de aplicación y la complejidad técnica.
Escenarios de aplicación:
Complejidad técnica:
A medida que el nivel de digitalización continúa aumentando, estas encriptaciones desempeñarán un papel cada vez más importante en la protección de la seguridad de nuestros datos y la privacidad personal. Comprender y aplicar correctamente estas tecnologías es crucial para construir un mundo digital más seguro y confiable.