FHE, ZK и MPC: Сравнительный анализ трех технологий шифрования
В современную цифровую эпоху шифрование играет жизненно важную роль в защите безопасности данных и личной конфиденциальности. В данной статье будет углублено рассмотрено три продвинутые технологии шифрования: полностью однородное шифрование (FHE), доказательства нулевых знаний (ZK) и многопартитные безопасные вычисления (MPC), проанализированы их принципы работы, области применения и потенциал в области блокчейна.
Нулевое знание (ZK): доказательство без раскрытия
Технология нулевых знаний направлена на решение проблемы проверки достоверности информации без раскрытия конкретного содержания. Она основана на принципах шифрования и позволяет одной стороне доказать другой стороне существование некоторой тайны, не раскрывая никакой существенной информации о этой тайне.
Например, предположим, что кто-то должен доказать, что его кредитное состояние хорошее, но не хочет предоставлять подробные банковские выписки. В этом случае система кредитного рейтинга может служить в качестве доказательства с нулевым раскрытием, которая подтверждает кредитное состояние, не раскрывая конкретную финансовую информацию.
В приложениях блокчейна технология ZK может использоваться для защиты конфиденциальности транзакций. Например, некоторые анонимные шифрование валюты позволяют пользователям осуществлять переводы, не раскрывая свою личность, при этом они могут доказать, что у них достаточно средств, эффективно предотвращая проблему двойной оплаты.
Многосторонние вычисления безопасности (MPC): совместные вычисления без утечек
Технология многопартитных безопасных вычислений в основном используется для решения вопроса, как проводить вычисления между несколькими участниками, не раскрывая их конфиденциальную информацию. Эта технология позволяет нескольким участникам совместно выполнять вычислительные задачи, при этом каждый участник не обязан раскрывать свои входные данные другим.
Типичный сценарий применения — это вычисление средней зарплаты нескольких человек. Участники могут распределить свои данные о зарплате, обменяться частью информации, а затем в конечном итоге получить среднее значение, при этом никто не может узнать конкретные суммы зарплат других.
В области криптовалют шифрование технологии MPC используется для разработки безопасных мультиподписных кошельков. Такие кошельки распределяют хранение приватных ключей, что повышает безопасность средств и одновременно упрощает процесс управления ключами для пользователей.
Технология полностью гомоморфного шифрования решает проблему выполнения вычислений при сохранении данных в зашифрованном состоянии. Она позволяет обрабатывать зашифрованные данные без необходимости их предварительной расшифровки. Это означает, что конфиденциальные данные могут быть безопасно переданы третьей стороне для вычислений, при этом результаты вычислений все еще могут быть правильно расшифрованы владельцем данных.
FHE имеет широкие перспективы применения в области облачных вычислений и искусственного интеллекта. Например, медицинские учреждения могут передавать шифрование данных пациентов провайдерам облачных услуг для анализа, не беспокоясь о раскрытии конфиденциальности данных.
В области блокчейна технология FHE может быть использована для повышения уровня децентрализации сетей PoS (доказательства доли). Используя FHE, можно предотвратить взаимное копирование результатов проверки между узлами верификации, тем самым поощряя каждый узел к независимым вычислениям и проверкам.
Кроме того, FHE также может быть применен в децентрализованных системах голосования, чтобы обеспечить справедливость и конфиденциальность процесса голосования и предотвратить появление эффекта подражания.
Сравнение технологий
Несмотря на то, что эти три технологии направлены на защиту конфиденциальности и безопасности данных, у них есть различия в сценариях применения и технической сложности:
Основные акценты приложения:
ZK акцентирует внимание на том, как доказать
MPC обращает внимание на то, как совместно выполнять вычисления
FHE сосредоточен на том, как шифровать для поддержки внешних вычислений
Техническая сложность:
Реализация ZK требует глубоких знаний математики и программирования
MPC сталкивается с проблемами синхронизации и эффективности коммуникации при многопартнерском сотрудничестве
Хотя FHE теоретически очень привлекателен, вычислительная сложность на практике остается большой проблемой
Развитие и применение этих технологий шифрования имеют решающее значение для защиты безопасности данных и личной жизни в нашей повседневной жизни. С постоянным прогрессом технологий мы можем ожидать появления большего количества инновационных решений для защиты конфиденциальности в различных областях.
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» .
13 Лайков
Награда
13
5
Поделиться
комментарий
0/400
BackrowObserver
· 3ч назад
Такой сложный, лучше прямо ловушка на лицо.
Посмотреть ОригиналОтветить0
NullWhisperer
· 07-29 20:29
хм... три варианта криптографии с их собственными векторами атак. теоретически уязвимо, если честно
Посмотреть ОригиналОтветить0
DaoResearcher
· 07-29 20:25
С точки зрения стандартов конфиденциальности данных, совместимость протоколов ZK и FHE имеет очевидные ограничения, что требует переосмысления базовой архитектуры[ref:1]
FHE, ZK, MPC: полное сравнение трех основных технологий шифрования конфиденциальности
FHE, ZK и MPC: Сравнительный анализ трех технологий шифрования
В современную цифровую эпоху шифрование играет жизненно важную роль в защите безопасности данных и личной конфиденциальности. В данной статье будет углублено рассмотрено три продвинутые технологии шифрования: полностью однородное шифрование (FHE), доказательства нулевых знаний (ZK) и многопартитные безопасные вычисления (MPC), проанализированы их принципы работы, области применения и потенциал в области блокчейна.
Нулевое знание (ZK): доказательство без раскрытия
Технология нулевых знаний направлена на решение проблемы проверки достоверности информации без раскрытия конкретного содержания. Она основана на принципах шифрования и позволяет одной стороне доказать другой стороне существование некоторой тайны, не раскрывая никакой существенной информации о этой тайне.
Например, предположим, что кто-то должен доказать, что его кредитное состояние хорошее, но не хочет предоставлять подробные банковские выписки. В этом случае система кредитного рейтинга может служить в качестве доказательства с нулевым раскрытием, которая подтверждает кредитное состояние, не раскрывая конкретную финансовую информацию.
В приложениях блокчейна технология ZK может использоваться для защиты конфиденциальности транзакций. Например, некоторые анонимные шифрование валюты позволяют пользователям осуществлять переводы, не раскрывая свою личность, при этом они могут доказать, что у них достаточно средств, эффективно предотвращая проблему двойной оплаты.
Многосторонние вычисления безопасности (MPC): совместные вычисления без утечек
Технология многопартитных безопасных вычислений в основном используется для решения вопроса, как проводить вычисления между несколькими участниками, не раскрывая их конфиденциальную информацию. Эта технология позволяет нескольким участникам совместно выполнять вычислительные задачи, при этом каждый участник не обязан раскрывать свои входные данные другим.
Типичный сценарий применения — это вычисление средней зарплаты нескольких человек. Участники могут распределить свои данные о зарплате, обменяться частью информации, а затем в конечном итоге получить среднее значение, при этом никто не может узнать конкретные суммы зарплат других.
В области криптовалют шифрование технологии MPC используется для разработки безопасных мультиподписных кошельков. Такие кошельки распределяют хранение приватных ключей, что повышает безопасность средств и одновременно упрощает процесс управления ключами для пользователей.
Полная гомоморфная шифрование (FHE): внешнее шифрование вычислений
Технология полностью гомоморфного шифрования решает проблему выполнения вычислений при сохранении данных в зашифрованном состоянии. Она позволяет обрабатывать зашифрованные данные без необходимости их предварительной расшифровки. Это означает, что конфиденциальные данные могут быть безопасно переданы третьей стороне для вычислений, при этом результаты вычислений все еще могут быть правильно расшифрованы владельцем данных.
FHE имеет широкие перспективы применения в области облачных вычислений и искусственного интеллекта. Например, медицинские учреждения могут передавать шифрование данных пациентов провайдерам облачных услуг для анализа, не беспокоясь о раскрытии конфиденциальности данных.
В области блокчейна технология FHE может быть использована для повышения уровня децентрализации сетей PoS (доказательства доли). Используя FHE, можно предотвратить взаимное копирование результатов проверки между узлами верификации, тем самым поощряя каждый узел к независимым вычислениям и проверкам.
Кроме того, FHE также может быть применен в децентрализованных системах голосования, чтобы обеспечить справедливость и конфиденциальность процесса голосования и предотвратить появление эффекта подражания.
Сравнение технологий
Несмотря на то, что эти три технологии направлены на защиту конфиденциальности и безопасности данных, у них есть различия в сценариях применения и технической сложности:
Основные акценты приложения:
Техническая сложность:
Развитие и применение этих технологий шифрования имеют решающее значение для защиты безопасности данных и личной жизни в нашей повседневной жизни. С постоянным прогрессом технологий мы можем ожидать появления большего количества инновационных решений для защиты конфиденциальности в различных областях.