FHE( полное гомоморфное шифрование) является передовой технологией шифрования, позволяющей проводить вычисления непосредственно на зашифрованных данных, тем самым обрабатывая данные с защитой конфиденциальности. FHE имеет потенциальные применения в таких областях, как финансы, здравоохранение, облачные вычисления, машинное обучение и других, но из-за огромных вычислительных и оперативных затрат коммерциализация все еще требует времени.
Основные принципы
Суть FHE заключается в скрытии исходной информации с помощью многочленов. Процесс шифрования использует ключевой многочлен, случайный многочлен и небольшой многочлен "шум". Для расшифровки необходимо знать ключевой многочлен.
Чтобы осуществлять вычисления на зашифрованных данных, FHE преобразует операции в "схемы". Сложение и умножение составляют основные операции, которые могут выразить любые вычисления. Однако каждая операция увеличивает шум, особенно умножение, которое приводит к экспоненциальному росту шума, что ограничивает глубину вычислений.
Для решения проблемы шума, FHE использует следующие технологии:
Переключение ключа: Сжатие размера зашифрованного текста
Переключение модулей: уменьшение бюджета на шум
自举(Bootstrap): Сбросить шум до начального уровня
В настоящее время основные схемы FHE используют технологию Bootstrap, но вычислительные затраты все еще очень велики. По сравнению с обычными вычислениями, вычисления FHE могут быть медленнее в 500 миллионов раз.
Столкновение с вызовами
Главная проблема FHE заключается в огромных вычислительных затратах. DARPA специально запустила программу DPRIVE, пытаясь увеличить скорость вычислений FHE до 1/10 от обычных вычислений, но прогресс медленный.
Основные направления улучшения включают:
Увеличение разрядности процессора
Разработка специализированных ASIC-процессоров
Построение параллельной архитектуры MIMD
Хотя прогресс в технологии FHE идет медленно, она все еще имеет важное значение для защиты чувствительных данных, особенно в постквантовую эпоху.
Объединение блокчейна
FHE в блокчейне в основном используется для защиты конфиденциальности данных, включая конфиденциальность на цепочке, конфиденциальность данных для обучения ИИ, конфиденциальность голосования на цепочке и т.д. Однако полностью зашифрованные транзакции также могут вызвать новые проблемы, такие как утрата положительного эффекта от MEV-ботов, значительное увеличение требований к узлам и т.д.
Основные проекты
Текущие основные проекты FHE включают:
Zama: предоставляет разработку на основе TFHE
Fhenix: создание Layer 2 с приоритетом на конфиденциальность
Privasea: используется для вычислений данных LLM
Inco Network: Сборка FHE уровня 1
Mind Network: для повторного стекинга
Octra: использует технологию гиперграфов для реализации FHE
FHE все еще находится на ранней стадии и сталкивается с множеством проблем. Однако с привлечением большего количества средств и талантов, а также разработкой специализированных чипов, FHE имеет потенциал для преобразования таких областей, как финансы и медицина, в будущем. Также стоит ожидать его сочетания с такими передовыми технологиями, как квантовые вычисления.
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» .
Технология FHE: защита конфиденциальности при выполнении расчетов с зашифрованными данными
FHE: Прямые вычисления над зашифрованными данными
FHE( полное гомоморфное шифрование) является передовой технологией шифрования, позволяющей проводить вычисления непосредственно на зашифрованных данных, тем самым обрабатывая данные с защитой конфиденциальности. FHE имеет потенциальные применения в таких областях, как финансы, здравоохранение, облачные вычисления, машинное обучение и других, но из-за огромных вычислительных и оперативных затрат коммерциализация все еще требует времени.
Основные принципы
Суть FHE заключается в скрытии исходной информации с помощью многочленов. Процесс шифрования использует ключевой многочлен, случайный многочлен и небольшой многочлен "шум". Для расшифровки необходимо знать ключевой многочлен.
Чтобы осуществлять вычисления на зашифрованных данных, FHE преобразует операции в "схемы". Сложение и умножение составляют основные операции, которые могут выразить любые вычисления. Однако каждая операция увеличивает шум, особенно умножение, которое приводит к экспоненциальному росту шума, что ограничивает глубину вычислений.
Для решения проблемы шума, FHE использует следующие технологии:
В настоящее время основные схемы FHE используют технологию Bootstrap, но вычислительные затраты все еще очень велики. По сравнению с обычными вычислениями, вычисления FHE могут быть медленнее в 500 миллионов раз.
Столкновение с вызовами
Главная проблема FHE заключается в огромных вычислительных затратах. DARPA специально запустила программу DPRIVE, пытаясь увеличить скорость вычислений FHE до 1/10 от обычных вычислений, но прогресс медленный.
Основные направления улучшения включают:
Хотя прогресс в технологии FHE идет медленно, она все еще имеет важное значение для защиты чувствительных данных, особенно в постквантовую эпоху.
Объединение блокчейна
FHE в блокчейне в основном используется для защиты конфиденциальности данных, включая конфиденциальность на цепочке, конфиденциальность данных для обучения ИИ, конфиденциальность голосования на цепочке и т.д. Однако полностью зашифрованные транзакции также могут вызвать новые проблемы, такие как утрата положительного эффекта от MEV-ботов, значительное увеличение требований к узлам и т.д.
Основные проекты
Текущие основные проекты FHE включают:
! Исследование Gate Ventures: FHE, надевание плаща из Гарри Поттера
Перспективы
FHE все еще находится на ранней стадии и сталкивается с множеством проблем. Однако с привлечением большего количества средств и талантов, а также разработкой специализированных чипов, FHE имеет потенциал для преобразования таких областей, как финансы и медицина, в будущем. Также стоит ожидать его сочетания с такими передовыми технологиями, как квантовые вычисления.