Сравнение технологий FHE, ZK и MPC: три основных метода шифрования имеют свои преимущества
В современную цифровую эпоху безопасность данных и защита конфиденциальности становятся все более важными. Полная гомоморфная шифрование (FHE), доказательства нулевого знания (ZK) и многопартитетные безопасные вычисления (MPC) как три современных технологии шифрования играют важные роли в различных сценариях. В этой статье будет проведено детальное сравнение этих трех технологий, исследуя их принципы работы и применение в области блокчейна.
Нулевая сведение (ZK): Доказывать, не раскрывая
Технология нулевых знаний направлена на решение проблемы проверки подлинности информации без раскрытия конкретного содержания. Она основана на шифровании и позволяет одной стороне (доказателю) доказать другой стороне (проверяющему), что она знает некоторую тайну, не раскрывая никакой информации о самой тайне.
Например, предположим, что кто-то должен подтвердить свою хорошую кредитоспособность в компании по аренде автомобилей, но не хочет предоставлять подробные банковские выписки. В этом случае кредитный рейтинг, подобный тому, что предоставляют банки или платежные приложения, может служить формой доказательства с нулевым раскрытием. Клиент может подтвердить, что его кредитный рейтинг соответствует стандартам, не показывая конкретную информацию о счете.
В области блокчейна применение технологий ZK можно рассматривать на примере анонимных монет. Когда пользователь осуществляет перевод, необходимо сохранять анонимность и одновременно подтверждать, что у него есть права на перевод, чтобы предотвратить проблему двойной траты. С помощью генерации ZK-доказательства майнеры могут проверять легитимность транзакции, не зная идентичности инициатора транзакции, и записывать её в блокчейн.
Многосторонние безопасные вычисления (MPC): совместные вычисления не раскрывают
Технология многопартитных безопасных вычислений в первую очередь используется для решения проблемы совместных вычислений несколькими сторонами без раскрытия конфиденциальной информации. Она позволяет нескольким участникам совместно выполнять вычислительные задачи, не требуя от какой-либо стороны раскрытия своих входных данных.
Например, трое человек хотят вычислить свою среднюю зарплату, но не хотят раскрывать друг другу конкретные суммы. С использованием технологии MPC каждый может разделить свою зарплату на три части и передать две части другим двум. Затем каждый суммирует полученные числа и делится результатом суммы. Наконец, трое снова находят сумму этих трех результатов, чтобы получить среднее значение, но не могут узнать конкретные суммы зарплат других.
В индустрии шифрования валют технология MPC применяется для разработки более безопасных систем кошельков. Некоторые торговые платформы предлагают кошельки MPC, которые разбивают приватные ключи на несколько частей, которые хранятся на мобильных телефонах пользователей, в облаке и на бирже. Даже если пользователь случайно потеряет телефон, он все равно сможет восстановить приватный ключ с помощью других частей. Этот метод повышает безопасность активов и одновременно упрощает пользовательский опыт.
Полностью однородное шифрование (FHE): внешние вычисления шифрования
Технология полного гомоморфного шифрования решает задачу, как разрешить третьим лицам выполнять вычисления над зашифрованными данными, защищая при этом конфиденциальность данных. Она позволяет владельцам данных передавать зашифрованную чувствительную информацию недоверенным третьим лицам для обработки, при этом последние не могут узнать содержимое оригинальных данных.
В практическом применении технология FHE позволяет владельцам данных выполнять специальное шифрование исходных данных, а затем использовать мощные вычислительные ресурсы третьей стороны для обработки этих зашифрованных данных, и в конце концов владелец данных сам расшифровывает и получает истинный результат. В течение всего процесса третья сторона не может узнать никакой информации о исходных данных.
Технология FHE особенно важна при обработке чувствительных данных в облачной вычислительной среде. Например, при обработке медицинских записей или личной финансовой информации FHE может гарантировать, что данные остаются в зашифрованном состоянии на протяжении всего процесса обработки, что обеспечивает безопасность данных и соответствует требованиям законодательства о конфиденциальности.
В области блокчейна технологии FHE могут быть применены для улучшения механизмов PoS (доказательство доли) и систем голосования. Например, с помощью технологии FHE можно предотвратить взаимное копирование результатов валидации узлами PoS или избежать ситуации слепого голосования в процессе голосования. Это помогает повысить уровень децентрализации блокчейн-сети и подлинность принимаемых решений.
Сравнительный анализ технологий
Несмотря на то, что ZK, MPC и FHE нацелены на защиту конфиденциальности и безопасности данных, между ними существуют различия в сценариях применения и технической сложности:
Сценарии применения:
ZK сосредоточен на "как доказать", применим в случаях, когда необходимо проверять права или личность.
MPC сосредоточен на "как вычислять", подходит для случаев, когда нескольким сторонам необходимо сотрудничать в вычислениях, но при этом нужно защищать конфиденциальность данных.
FHE сосредоточено на "как шифровать", особенно подходит для облачных вычислений и AI-сервисов, которые требуют сложных расчетов при сохранении состояния шифрования данных.
Техническая сложность:
Теория ZK мощная, но ее реализация сложна и требует глубоких знаний математики и программирования.
При реализации MPC необходимо решить проблемы синхронизации и эффективности связи, особенно в случае участия нескольких сторон.
FHE сталкивается с огромными проблемами с вычислительной эффективностью, хотя теоретически это очень привлекательно, но на практике все еще существуют проблемы с высокой вычислительной сложностью и временными затратами.
С увеличением уровня цифровизации эти технологии шифрования будут играть все более важную роль в защите нашей безопасности данных и личной конфиденциальности. Понимание и правильное применение этих технологий имеет решающее значение для создания более безопасного и надежного цифрового мира.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
19 Лайков
Награда
19
6
Поделиться
комментарий
0/400
MetaMuskRat
· 07-20 18:35
Теперь только понимаю эти технологии.
Посмотреть ОригиналОтветить0
BanklessAtHeart
· 07-20 09:05
шифрование три мушкетера, ни одного способного нет
Сравнение технологий FHE, ZK и MPC: применение трех основных шифрования в области Web3
Сравнение технологий FHE, ZK и MPC: три основных метода шифрования имеют свои преимущества
В современную цифровую эпоху безопасность данных и защита конфиденциальности становятся все более важными. Полная гомоморфная шифрование (FHE), доказательства нулевого знания (ZK) и многопартитетные безопасные вычисления (MPC) как три современных технологии шифрования играют важные роли в различных сценариях. В этой статье будет проведено детальное сравнение этих трех технологий, исследуя их принципы работы и применение в области блокчейна.
Нулевая сведение (ZK): Доказывать, не раскрывая
Технология нулевых знаний направлена на решение проблемы проверки подлинности информации без раскрытия конкретного содержания. Она основана на шифровании и позволяет одной стороне (доказателю) доказать другой стороне (проверяющему), что она знает некоторую тайну, не раскрывая никакой информации о самой тайне.
Например, предположим, что кто-то должен подтвердить свою хорошую кредитоспособность в компании по аренде автомобилей, но не хочет предоставлять подробные банковские выписки. В этом случае кредитный рейтинг, подобный тому, что предоставляют банки или платежные приложения, может служить формой доказательства с нулевым раскрытием. Клиент может подтвердить, что его кредитный рейтинг соответствует стандартам, не показывая конкретную информацию о счете.
В области блокчейна применение технологий ZK можно рассматривать на примере анонимных монет. Когда пользователь осуществляет перевод, необходимо сохранять анонимность и одновременно подтверждать, что у него есть права на перевод, чтобы предотвратить проблему двойной траты. С помощью генерации ZK-доказательства майнеры могут проверять легитимность транзакции, не зная идентичности инициатора транзакции, и записывать её в блокчейн.
Многосторонние безопасные вычисления (MPC): совместные вычисления не раскрывают
Технология многопартитных безопасных вычислений в первую очередь используется для решения проблемы совместных вычислений несколькими сторонами без раскрытия конфиденциальной информации. Она позволяет нескольким участникам совместно выполнять вычислительные задачи, не требуя от какой-либо стороны раскрытия своих входных данных.
Например, трое человек хотят вычислить свою среднюю зарплату, но не хотят раскрывать друг другу конкретные суммы. С использованием технологии MPC каждый может разделить свою зарплату на три части и передать две части другим двум. Затем каждый суммирует полученные числа и делится результатом суммы. Наконец, трое снова находят сумму этих трех результатов, чтобы получить среднее значение, но не могут узнать конкретные суммы зарплат других.
В индустрии шифрования валют технология MPC применяется для разработки более безопасных систем кошельков. Некоторые торговые платформы предлагают кошельки MPC, которые разбивают приватные ключи на несколько частей, которые хранятся на мобильных телефонах пользователей, в облаке и на бирже. Даже если пользователь случайно потеряет телефон, он все равно сможет восстановить приватный ключ с помощью других частей. Этот метод повышает безопасность активов и одновременно упрощает пользовательский опыт.
Полностью однородное шифрование (FHE): внешние вычисления шифрования
Технология полного гомоморфного шифрования решает задачу, как разрешить третьим лицам выполнять вычисления над зашифрованными данными, защищая при этом конфиденциальность данных. Она позволяет владельцам данных передавать зашифрованную чувствительную информацию недоверенным третьим лицам для обработки, при этом последние не могут узнать содержимое оригинальных данных.
В практическом применении технология FHE позволяет владельцам данных выполнять специальное шифрование исходных данных, а затем использовать мощные вычислительные ресурсы третьей стороны для обработки этих зашифрованных данных, и в конце концов владелец данных сам расшифровывает и получает истинный результат. В течение всего процесса третья сторона не может узнать никакой информации о исходных данных.
Технология FHE особенно важна при обработке чувствительных данных в облачной вычислительной среде. Например, при обработке медицинских записей или личной финансовой информации FHE может гарантировать, что данные остаются в зашифрованном состоянии на протяжении всего процесса обработки, что обеспечивает безопасность данных и соответствует требованиям законодательства о конфиденциальности.
В области блокчейна технологии FHE могут быть применены для улучшения механизмов PoS (доказательство доли) и систем голосования. Например, с помощью технологии FHE можно предотвратить взаимное копирование результатов валидации узлами PoS или избежать ситуации слепого голосования в процессе голосования. Это помогает повысить уровень децентрализации блокчейн-сети и подлинность принимаемых решений.
Сравнительный анализ технологий
Несмотря на то, что ZK, MPC и FHE нацелены на защиту конфиденциальности и безопасности данных, между ними существуют различия в сценариях применения и технической сложности:
Сценарии применения:
Техническая сложность:
С увеличением уровня цифровизации эти технологии шифрования будут играть все более важную роль в защите нашей безопасности данных и личной конфиденциальности. Понимание и правильное применение этих технологий имеет решающее значение для создания более безопасного и надежного цифрового мира.