FHE, ZK et MPC : Analyse comparative de trois techniques de chiffrement
Dans l'ère numérique actuelle, la technologie de chiffrement est essentielle pour protéger la sécurité des données et la vie privée des individus. Cet article explorera en profondeur trois technologies de chiffrement avancées : le chiffrement entièrement homomorphe (FHE), la preuve à zéro connaissance (ZK) et le calcul sécurisé multipartite (MPC), en analysant leurs principes de fonctionnement, leurs cas d'utilisation et leur potentiel dans le domaine de la blockchain.
Preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK) : prouver sans révéler
La technologie de la preuve à divulgation nulle de connaissance vise à résoudre le problème de la vérification de l'authenticité des informations sans révéler de contenu spécifique. Elle est basée sur des principes de chiffrement, permettant à une partie de prouver à une autre l'existence d'un secret sans divulguer d'informations substantielles sur ce secret.
Par exemple, supposons qu'une personne doive prouver à une société de location de voitures qu'elle a une bonne situation de crédit, mais ne souhaite pas fournir de détails sur ses relevés bancaires. Dans ce cas, un système de notation de crédit peut servir de preuve à divulgation nulle, prouvant ainsi la situation de crédit sans révéler d'informations financières spécifiques.
Dans les applications de blockchain, la technologie ZK peut être utilisée pour protéger la confidentialité des transactions. Par exemple, certaines cryptomonnaies anonymes permettent aux utilisateurs d'effectuer des transferts sans révéler leur identité, tout en prouvant qu'ils disposent d'un solde suffisant, ce qui empêche efficacement le problème de double dépense.
Calcul sécurisé multiparty (MPC) : Calcul commun sans divulgation
La technologie de calcul sécurisé multipartenaires est principalement utilisée pour résoudre comment effectuer des calculs entre plusieurs parties participantes sans divulguer leurs informations sensibles respectives. Cette technologie permet à plusieurs participants de collaborer pour accomplir des tâches de calcul, mais chaque participant n'a pas besoin de révéler ses données d'entrée aux autres.
Un scénario d'application typique est le calcul du salaire moyen de plusieurs personnes. Les participants peuvent disperser leurs données de salaire, échanger certaines informations, et finalement obtenir la moyenne par le biais d'un résumé, mais personne ne peut connaître le montant exact des salaires des autres.
Dans le domaine des cryptomonnaies, la technologie MPC est utilisée pour développer des portefeuilles multi-signatures sécurisés. Ce type de portefeuille disperse le stockage des clés privées, améliorant ainsi la sécurité des fonds, tout en simplifiant le processus de gestion des clés pour les utilisateurs.
Chiffrement homomorphe complet (FHE) : externalisation du calcul chiffré
La technologie de chiffrement homomorphe intégral résout le problème de la manière de calculer tout en maintenant les données dans un état chiffré. Elle permet de traiter des données chiffrées sans avoir à les déchiffrer au préalable. Cela signifie que les données sensibles peuvent être confiées en toute sécurité à un tiers pour effectuer des calculs, tout en permettant au propriétaire des données de déchiffrer correctement les résultats.
FHE a de vastes perspectives d'application dans le domaine du cloud computing et de l'intelligence artificielle. Par exemple, les établissements de santé peuvent confier des données de patients chiffrées à des fournisseurs de services cloud pour analyse, sans avoir à s'inquiéter de la fuite de la vie privée des données.
Dans le domaine de la blockchain, la technologie FHE peut être utilisée pour améliorer le degré de décentralisation des réseaux PoS (preuve de participation). En utilisant FHE, il est possible d'empêcher les nœuds de validation de se copier mutuellement les résultats de validation, encourageant ainsi chaque nœud à effectuer des calculs et des validations de manière indépendante.
De plus, le chiffrement homomorphe (FHE) peut également être appliqué aux systèmes de vote décentralisés, garantissant l'équité et la confidentialité du processus de vote, et prévenant les phénomènes de vote d'adhésion.
Comparaison technique
Bien que ces trois technologies visent à protéger la confidentialité et la sécurité des données, elles diffèrent en termes de scénarios d'application et de complexité technique :
Points d'application :
ZK se concentre sur la manière de prouver
MPC se concentre sur la manière de calculer ensemble
FHE se concentre sur la manière de chiffrer pour supporter le calcul externalisé
Complexité technique :
La mise en œuvre de ZK nécessite une solide expertise en mathématiques et en programmation.
MPC fait face à des problèmes de synchronisation et d'efficacité de communication lors de la collaboration entre plusieurs parties.
Bien que le FHE soit théoriquement attrayant, la complexité computationnelle dans les applications pratiques reste un grand défi.
Le développement et l'application de ces techniques de chiffrement sont cruciaux pour protéger la sécurité des données et la vie privée personnelle dans notre vie quotidienne. Avec l'avancement constant de la technologie, nous pouvons nous attendre à voir davantage de solutions innovantes de protection de la vie privée appliquées dans divers domaines.
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BackrowObserver
· Il y a 3h
C'est si compliqué qu'il vaudrait mieux directement piéger le visage.
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NullWhisperer
· 07-29 20:29
hmm... trois saveurs de cryptographie avec leurs propres vecteurs d'attaque. théoriquement exploitables à vrai dire
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DaoResearcher
· 07-29 20:25
D'un point de vue des normes de confidentialité des données, la compatibilité des protocoles ZK et FHE présente des limites évidentes, nécessitant un réexamen de l'architecture sous-jacente[ref:1]
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MEVHunterNoLoss
· 07-29 20:16
Ce sont des infrastructures de blockchain. Étudiez bien.
FHE, ZK, MPC : comparaison complète des trois grandes technologies de chiffrement de la confidentialité
FHE, ZK et MPC : Analyse comparative de trois techniques de chiffrement
Dans l'ère numérique actuelle, la technologie de chiffrement est essentielle pour protéger la sécurité des données et la vie privée des individus. Cet article explorera en profondeur trois technologies de chiffrement avancées : le chiffrement entièrement homomorphe (FHE), la preuve à zéro connaissance (ZK) et le calcul sécurisé multipartite (MPC), en analysant leurs principes de fonctionnement, leurs cas d'utilisation et leur potentiel dans le domaine de la blockchain.
Preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK) : prouver sans révéler
La technologie de la preuve à divulgation nulle de connaissance vise à résoudre le problème de la vérification de l'authenticité des informations sans révéler de contenu spécifique. Elle est basée sur des principes de chiffrement, permettant à une partie de prouver à une autre l'existence d'un secret sans divulguer d'informations substantielles sur ce secret.
Par exemple, supposons qu'une personne doive prouver à une société de location de voitures qu'elle a une bonne situation de crédit, mais ne souhaite pas fournir de détails sur ses relevés bancaires. Dans ce cas, un système de notation de crédit peut servir de preuve à divulgation nulle, prouvant ainsi la situation de crédit sans révéler d'informations financières spécifiques.
Dans les applications de blockchain, la technologie ZK peut être utilisée pour protéger la confidentialité des transactions. Par exemple, certaines cryptomonnaies anonymes permettent aux utilisateurs d'effectuer des transferts sans révéler leur identité, tout en prouvant qu'ils disposent d'un solde suffisant, ce qui empêche efficacement le problème de double dépense.
Calcul sécurisé multiparty (MPC) : Calcul commun sans divulgation
La technologie de calcul sécurisé multipartenaires est principalement utilisée pour résoudre comment effectuer des calculs entre plusieurs parties participantes sans divulguer leurs informations sensibles respectives. Cette technologie permet à plusieurs participants de collaborer pour accomplir des tâches de calcul, mais chaque participant n'a pas besoin de révéler ses données d'entrée aux autres.
Un scénario d'application typique est le calcul du salaire moyen de plusieurs personnes. Les participants peuvent disperser leurs données de salaire, échanger certaines informations, et finalement obtenir la moyenne par le biais d'un résumé, mais personne ne peut connaître le montant exact des salaires des autres.
Dans le domaine des cryptomonnaies, la technologie MPC est utilisée pour développer des portefeuilles multi-signatures sécurisés. Ce type de portefeuille disperse le stockage des clés privées, améliorant ainsi la sécurité des fonds, tout en simplifiant le processus de gestion des clés pour les utilisateurs.
Chiffrement homomorphe complet (FHE) : externalisation du calcul chiffré
La technologie de chiffrement homomorphe intégral résout le problème de la manière de calculer tout en maintenant les données dans un état chiffré. Elle permet de traiter des données chiffrées sans avoir à les déchiffrer au préalable. Cela signifie que les données sensibles peuvent être confiées en toute sécurité à un tiers pour effectuer des calculs, tout en permettant au propriétaire des données de déchiffrer correctement les résultats.
FHE a de vastes perspectives d'application dans le domaine du cloud computing et de l'intelligence artificielle. Par exemple, les établissements de santé peuvent confier des données de patients chiffrées à des fournisseurs de services cloud pour analyse, sans avoir à s'inquiéter de la fuite de la vie privée des données.
Dans le domaine de la blockchain, la technologie FHE peut être utilisée pour améliorer le degré de décentralisation des réseaux PoS (preuve de participation). En utilisant FHE, il est possible d'empêcher les nœuds de validation de se copier mutuellement les résultats de validation, encourageant ainsi chaque nœud à effectuer des calculs et des validations de manière indépendante.
De plus, le chiffrement homomorphe (FHE) peut également être appliqué aux systèmes de vote décentralisés, garantissant l'équité et la confidentialité du processus de vote, et prévenant les phénomènes de vote d'adhésion.
Comparaison technique
Bien que ces trois technologies visent à protéger la confidentialité et la sécurité des données, elles diffèrent en termes de scénarios d'application et de complexité technique :
Points d'application :
Complexité technique :
Le développement et l'application de ces techniques de chiffrement sont cruciaux pour protéger la sécurité des données et la vie privée personnelle dans notre vie quotidienne. Avec l'avancement constant de la technologie, nous pouvons nous attendre à voir davantage de solutions innovantes de protection de la vie privée appliquées dans divers domaines.