Comparação entre FHE, ZK e MPC: as três principais tecnologias de encriptação têm suas vantagens distintas
Na era digital de hoje, a segurança dos dados e a proteção da privacidade tornaram-se cada vez mais importantes. A encriptação totalmente homomórfica (FHE), a prova de zero conhecimento (ZK) e o cálculo seguro multipartido (MPC) são três tecnologias avançadas de encriptação que desempenham papéis importantes em diferentes cenários. Este artigo fará uma comparação detalhada dessas três tecnologias, explorando seus princípios de funcionamento e suas aplicações no campo da blockchain.
Provas de Conhecimento Zero (ZK): provar sem revelar
A tecnologia de prova de conhecimento zero visa resolver o problema de como verificar a veracidade da informação sem revelar o conteúdo específico. Ela se baseia na encriptação, permitindo que uma parte (o provador) prove a outra parte (o verificador) que sabe um determinado segredo, sem revelar qualquer informação sobre esse segredo.
Por exemplo, suponha que alguém precise provar à empresa de aluguer de automóveis que tem uma boa situação de crédito, mas não queira fornecer detalhes sobre o extrato bancário. Neste caso, um "pontuação de crédito" semelhante ao que os bancos ou software de pagamento oferecem pode servir como uma forma de prova de conhecimento zero. O cliente consegue provar que a sua pontuação de crédito está dentro dos padrões, sem precisar mostrar informações específicas da conta.
No campo da blockchain, a aplicação da tecnologia ZK pode ser referida em projetos de moedas anónimas. Quando os utilizadores fazem transferências, é necessário manter o anonimato e também provar que têm permissão para realizar a transferência, a fim de evitar o problema do duplo gasto. Através da geração de provas ZK, os mineradores podem verificar a legitimidade da transação sem saber a identidade do iniciador da transação e colocá-la na cadeia.
Cálculo Seguro Multi-Parte (MPC): Cálculo colaborativo sem vazamento
A tecnologia de computação segura multi-partes é utilizada principalmente para resolver o problema de como realizar cálculos conjuntos entre várias partes sem revelar informações sensíveis. Ela permite que vários participantes completem tarefas de cálculo em conjunto, sem que nenhuma das partes precise revelar seus dados de entrada.
Por exemplo, três pessoas querem calcular o seu salário médio, mas não querem revelar os valores específicos umas às outras. Usando a tecnologia MPC, cada um pode dividir o seu salário em três partes e entregar duas partes a cada uma das outras duas pessoas. Depois, cada um soma os números recebidos e compartilha o resultado da soma. Por fim, os três calcularão a soma total desses três resultados de soma, obtendo assim o valor médio, mas sem saber os valores específicos dos salários dos outros.
Na indústria de encriptação, a tecnologia MPC é aplicada para desenhar sistemas de carteira mais seguros. Algumas plataformas de negociação lançaram carteiras MPC que dividem a chave privada em várias partes, armazenando-as separadamente no telefone do usuário, na nuvem e na bolsa. Mesmo que o usuário perca acidentalmente o telefone, ainda pode recuperar a chave privada através de outras partes. Este método aumenta a segurança dos ativos, ao mesmo tempo que simplifica a experiência do usuário.
Encriptação Homomórfica Total (FHE): Cálculo de Encriptação Externa
A tecnologia de encriptação homomórfica total resolve a questão de como permitir que terceiros realizem cálculos em dados encriptados, enquanto protege a privacidade dos dados. Ela permite que os proprietários de dados entreguem informações sensíveis encriptadas a terceiros não confiáveis para processamento, sem que estes tenham acesso ao conteúdo dos dados originais.
Na prática, a tecnologia FHE permite que o proprietário dos dados realize um processamento de encriptação especial nos dados originais e, em seguida, utilize o poder computacional robusto de terceiros para calcular esses dados encriptados, sendo que, no final, o próprio proprietário dos dados decifra para obter o resultado real. Durante todo o processo, terceiros não podem obter qualquer informação sobre os dados originais.
A tecnologia FHE é especialmente importante ao lidar com dados sensíveis em ambientes de computação em nuvem. Por exemplo, ao processar registros médicos ou informações financeiras pessoais, o FHE pode garantir que os dados permaneçam sempre encriptados durante todo o processo de tratamento, protegendo assim a segurança dos dados e cumprindo os requisitos das regulamentações de privacidade.
No campo da blockchain, a tecnologia FHE pode ser aplicada para melhorar o mecanismo PoS (Proof of Stake) e os sistemas de votação. Por exemplo, através da tecnologia FHE, é possível evitar que os nós PoS copiem entre si os resultados de validação, ou evitar que ocorram situações de votação em massa durante o processo de votação. Isso ajuda a aumentar o grau de descentralização da rede blockchain e a autenticidade das decisões.
Resumo da Comparação Técnica
Embora ZK, MPC e FHE se concentrem na proteção da privacidade e segurança dos dados, existem diferenças na aplicação e complexidade técnica entre eles:
Cenários de aplicação:
ZK concentra-se em "como provar", aplicando-se a situações que requerem verificação de permissões ou identidade.
MPC foca em "como calcular", sendo adequado para situações em que várias partes precisam colaborar no cálculo, mas ao mesmo tempo proteger a privacidade de seus dados.
FHE foca em "como encriptação", especialmente adequado para serviços de computação em nuvem e IA que requerem cálculos complexos enquanto mantêm os dados em estado de encriptação.
Complexidade técnica:
A teoria ZK é poderosa, mas a sua implementação é complexa, exigindo uma base sólida em matemática e programação.
O MPC precisa resolver problemas de sincronização e eficiência de comunicação durante a implementação, especialmente em situações com múltiplas partes envolvidas.
FHE enfrenta um grande desafio de eficiência computacional, embora seja teoricamente muito atraente, ainda existem problemas de alta complexidade computacional e custos de tempo na aplicação prática.
Com o aumento contínuo do nível de digitalização, essas encriptações desempenharão um papel cada vez mais importante na proteção da segurança dos nossos dados e da privacidade pessoal. Compreender e aplicar corretamente essas tecnologias é crucial para construir um mundo digital mais seguro e confiável.
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MetaMuskRat
· 07-20 18:35
Agora é que consigo entender estas tecnologias.
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BanklessAtHeart
· 07-20 09:05
encriptação três mosqueteiros, um que sabe lutar não há
Comparação entre FHE, ZK e MPC: A aplicação de três grandes encriptações no campo do Web3
Comparação entre FHE, ZK e MPC: as três principais tecnologias de encriptação têm suas vantagens distintas
Na era digital de hoje, a segurança dos dados e a proteção da privacidade tornaram-se cada vez mais importantes. A encriptação totalmente homomórfica (FHE), a prova de zero conhecimento (ZK) e o cálculo seguro multipartido (MPC) são três tecnologias avançadas de encriptação que desempenham papéis importantes em diferentes cenários. Este artigo fará uma comparação detalhada dessas três tecnologias, explorando seus princípios de funcionamento e suas aplicações no campo da blockchain.
Provas de Conhecimento Zero (ZK): provar sem revelar
A tecnologia de prova de conhecimento zero visa resolver o problema de como verificar a veracidade da informação sem revelar o conteúdo específico. Ela se baseia na encriptação, permitindo que uma parte (o provador) prove a outra parte (o verificador) que sabe um determinado segredo, sem revelar qualquer informação sobre esse segredo.
Por exemplo, suponha que alguém precise provar à empresa de aluguer de automóveis que tem uma boa situação de crédito, mas não queira fornecer detalhes sobre o extrato bancário. Neste caso, um "pontuação de crédito" semelhante ao que os bancos ou software de pagamento oferecem pode servir como uma forma de prova de conhecimento zero. O cliente consegue provar que a sua pontuação de crédito está dentro dos padrões, sem precisar mostrar informações específicas da conta.
No campo da blockchain, a aplicação da tecnologia ZK pode ser referida em projetos de moedas anónimas. Quando os utilizadores fazem transferências, é necessário manter o anonimato e também provar que têm permissão para realizar a transferência, a fim de evitar o problema do duplo gasto. Através da geração de provas ZK, os mineradores podem verificar a legitimidade da transação sem saber a identidade do iniciador da transação e colocá-la na cadeia.
Cálculo Seguro Multi-Parte (MPC): Cálculo colaborativo sem vazamento
A tecnologia de computação segura multi-partes é utilizada principalmente para resolver o problema de como realizar cálculos conjuntos entre várias partes sem revelar informações sensíveis. Ela permite que vários participantes completem tarefas de cálculo em conjunto, sem que nenhuma das partes precise revelar seus dados de entrada.
Por exemplo, três pessoas querem calcular o seu salário médio, mas não querem revelar os valores específicos umas às outras. Usando a tecnologia MPC, cada um pode dividir o seu salário em três partes e entregar duas partes a cada uma das outras duas pessoas. Depois, cada um soma os números recebidos e compartilha o resultado da soma. Por fim, os três calcularão a soma total desses três resultados de soma, obtendo assim o valor médio, mas sem saber os valores específicos dos salários dos outros.
Na indústria de encriptação, a tecnologia MPC é aplicada para desenhar sistemas de carteira mais seguros. Algumas plataformas de negociação lançaram carteiras MPC que dividem a chave privada em várias partes, armazenando-as separadamente no telefone do usuário, na nuvem e na bolsa. Mesmo que o usuário perca acidentalmente o telefone, ainda pode recuperar a chave privada através de outras partes. Este método aumenta a segurança dos ativos, ao mesmo tempo que simplifica a experiência do usuário.
Encriptação Homomórfica Total (FHE): Cálculo de Encriptação Externa
A tecnologia de encriptação homomórfica total resolve a questão de como permitir que terceiros realizem cálculos em dados encriptados, enquanto protege a privacidade dos dados. Ela permite que os proprietários de dados entreguem informações sensíveis encriptadas a terceiros não confiáveis para processamento, sem que estes tenham acesso ao conteúdo dos dados originais.
Na prática, a tecnologia FHE permite que o proprietário dos dados realize um processamento de encriptação especial nos dados originais e, em seguida, utilize o poder computacional robusto de terceiros para calcular esses dados encriptados, sendo que, no final, o próprio proprietário dos dados decifra para obter o resultado real. Durante todo o processo, terceiros não podem obter qualquer informação sobre os dados originais.
A tecnologia FHE é especialmente importante ao lidar com dados sensíveis em ambientes de computação em nuvem. Por exemplo, ao processar registros médicos ou informações financeiras pessoais, o FHE pode garantir que os dados permaneçam sempre encriptados durante todo o processo de tratamento, protegendo assim a segurança dos dados e cumprindo os requisitos das regulamentações de privacidade.
No campo da blockchain, a tecnologia FHE pode ser aplicada para melhorar o mecanismo PoS (Proof of Stake) e os sistemas de votação. Por exemplo, através da tecnologia FHE, é possível evitar que os nós PoS copiem entre si os resultados de validação, ou evitar que ocorram situações de votação em massa durante o processo de votação. Isso ajuda a aumentar o grau de descentralização da rede blockchain e a autenticidade das decisões.
Resumo da Comparação Técnica
Embora ZK, MPC e FHE se concentrem na proteção da privacidade e segurança dos dados, existem diferenças na aplicação e complexidade técnica entre eles:
Cenários de aplicação:
Complexidade técnica:
Com o aumento contínuo do nível de digitalização, essas encriptações desempenharão um papel cada vez mais importante na proteção da segurança dos nossos dados e da privacidade pessoal. Compreender e aplicar corretamente essas tecnologias é crucial para construir um mundo digital mais seguro e confiável.