FHE( повна гомоморфна шифрування ) є передовою технологією шифрування, яка дозволяє виконувати обчислення безпосередньо над зашифрованими даними, що дозволяє обробляти дані, захищаючи при цьому приватність. FHE має потенційні застосування в фінансах, охороні здоров'я, хмарних обчисленнях, машинному навчанні та багатьох інших сферах, але через величезні обчислювальні та пам'ятні витрати, комерціалізація поки що потребує часу.
Основні принципи
Основою FHE є приховування вихідної інформації за допомогою поліномів. Процес шифрування використовує ключовий поліном, випадковий поліном та невеликий "шумовий" поліном. Для дешифрування необхідно знати ключовий поліном.
Щоб реалізувати обчислення на зашифрованих даних, FHE перетворює операції на "схеми". Додавання та множення становлять основні операції, які можуть виражати будь-які обчислення. Але кожна операція збільшує шум, особливо множення призводить до експоненційного зростання шуму, що обмежує глибину обчислень.
Для вирішення проблеми шуму FHE використовує такі технології:
Перемикання ключа: зменшення розміру зашифрованого тексту
Перемикання модулів: зменшення бюджету шуму
підняття(Bootstrap): скидання шуму до початкового рівня
Наразі основні рішення FHE використовують технологію Bootstrap, але обчислювальні витрати все ще дуже великі. У порівнянні з звичайними обчисленнями, обчислення FHE можуть бути в 500 мільйонів разів повільнішими.
Виклики, з якими стикаємося
Найбільшим викликом FHE є величезні обчислювальні витрати. DARPA спеціально запустила програму DPRIVE, намагаючись підвищити швидкість обчислень FHE до 1/10 звичайних обчислень, але прогрес повільний.
Основні напрямки покращення включають:
Збільшити довжину слова процесора
Розробка спеціалізованих ASIC процесорів
Побудова архітектури паралельного виконання MIMD
Хоча технологія FHE розвивається повільно, вона все ще має важливе значення для захисту чутливих даних, особливо в епоху постквантової комп'ютеризації.
Поєднання шифрування
FHE в блокчейні в основному використовується для захисту конфіденційності даних, включаючи конфіденційність на ланцюгу, конфіденційність даних для навчання ШІ, конфіденційність голосування на ланцюгу тощо. Але повне шифрування транзакцій також може призвести до нових проблем, таких як втрата позитивного впливу MEV-ботів, значне підвищення вимог до вузлів тощо.
Основні проекти
Поточні основні проекти FHE включають:
Zama: надає розробницьку рамку на основі TFHE
Fhenix: побудова Layer 2 з пріоритетом на конфіденційність
Privasea: використовується для обробки даних LLM
Мережа Inco: створення FHE рівня 1
Mind Network: для повторного ставлення
Octra: використовує технологію гіперграфів для реалізації FHE
Перспектива
FHE все ще перебуває на ранній стадії, стикаючись з багатьма викликами. Але з подальшими інвестиціями та залученням талантів, а також розробкою спеціалізованих чіпів, FHE має потенціал принести революцію в такі сфери, як фінанси та охорона здоров'я в майбутньому. Його поєднання з передовими технологіями, такими як квантові обчислення, також заслуговує на увагу.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Технологія FHE: реалізація обчислень з зашифрованими даними при захисті конфіденційності
FHE:прямі обчислення на зашифрованих даних
FHE( повна гомоморфна шифрування ) є передовою технологією шифрування, яка дозволяє виконувати обчислення безпосередньо над зашифрованими даними, що дозволяє обробляти дані, захищаючи при цьому приватність. FHE має потенційні застосування в фінансах, охороні здоров'я, хмарних обчисленнях, машинному навчанні та багатьох інших сферах, але через величезні обчислювальні та пам'ятні витрати, комерціалізація поки що потребує часу.
Основні принципи
Основою FHE є приховування вихідної інформації за допомогою поліномів. Процес шифрування використовує ключовий поліном, випадковий поліном та невеликий "шумовий" поліном. Для дешифрування необхідно знати ключовий поліном.
Щоб реалізувати обчислення на зашифрованих даних, FHE перетворює операції на "схеми". Додавання та множення становлять основні операції, які можуть виражати будь-які обчислення. Але кожна операція збільшує шум, особливо множення призводить до експоненційного зростання шуму, що обмежує глибину обчислень.
Для вирішення проблеми шуму FHE використовує такі технології:
Наразі основні рішення FHE використовують технологію Bootstrap, але обчислювальні витрати все ще дуже великі. У порівнянні з звичайними обчисленнями, обчислення FHE можуть бути в 500 мільйонів разів повільнішими.
Виклики, з якими стикаємося
Найбільшим викликом FHE є величезні обчислювальні витрати. DARPA спеціально запустила програму DPRIVE, намагаючись підвищити швидкість обчислень FHE до 1/10 звичайних обчислень, але прогрес повільний.
Основні напрямки покращення включають:
Хоча технологія FHE розвивається повільно, вона все ще має важливе значення для захисту чутливих даних, особливо в епоху постквантової комп'ютеризації.
Поєднання шифрування
FHE в блокчейні в основному використовується для захисту конфіденційності даних, включаючи конфіденційність на ланцюгу, конфіденційність даних для навчання ШІ, конфіденційність голосування на ланцюгу тощо. Але повне шифрування транзакцій також може призвести до нових проблем, таких як втрата позитивного впливу MEV-ботів, значне підвищення вимог до вузлів тощо.
Основні проекти
Поточні основні проекти FHE включають:
Перспектива
FHE все ще перебуває на ранній стадії, стикаючись з багатьма викликами. Але з подальшими інвестиціями та залученням талантів, а також розробкою спеціалізованих чіпів, FHE має потенціал принести революцію в такі сфери, як фінанси та охорона здоров'я в майбутньому. Його поєднання з передовими технологіями, такими як квантові обчислення, також заслуговує на увагу.