Повністю гомоморфне шифрування: ключова технологія захисту приватності в майбутньому

Повністю гомоморфне шифрування (FHE) – це передова технологія шифрування, яка дозволяє виконувати обчислення над зашифрованими даними без їх розшифровки. Основна ідея цієї технології бере свій початок у 70-х роках XX століття, але лише у 2009 році проривна робота Крейга Джентрі зробила це можливим. Основною характеристикою FHE є гомоморфність, тобто операції, що виконуються над шифротекстом, еквівалентні виконанню тих же операцій над відкритим текстом.

FHE підтримує необмежену кількість операцій додавання та множення, що робить його більш потужним, ніж деякі часткові гомоморфні шифрування (PHE) та певні гомоморфні шифрування (SHE). Проте, FHE також стикається з деякими викликами, такими як управління шумом та обчислювальна ефективність. Після кожної операції шум у шифротексті зростає, що потребує ретельного управління для підтримання точності обчислень.

У сфері блокчейну FHE має потенціал стати ключовою технологією для вирішення проблем масштабованості та захисту конфіденційності. Він може перетворити прозорий блокчейн на частково зашифровану форму, зберігаючи при цьому контроль над смарт-контрактами. Ця технологія може реалізувати зашифровані платежі, ігри з захистом конфіденційності та фінансові додатки, зберігаючи певний рівень дружності до регулювання.

FHE та нульові знання (ZKP) є взаємодоповнюючими технологіями. ZKP забезпечує перевірні обчислення та властивості нульових знань, тоді як FHE дозволяє виконувати обчислення над зашифрованими даними, не розкриваючи самі дані. Поєднання цих двох технологій може призвести до більш потужних рішень для захисту конфіденційності, хоча це значно збільшить обчислювальну складність.

Зараз розвиток повністю гомоморфного шифрування (FHE) швидко прискорюється, і очікується, що в найближчі кілька років будуть значні прориви. Деякі проекти вже почали тестувати мережі, основна мережа, ймовірно, буде запущена в найближчому майбутньому. Проте широкому впровадженню FHE все ще заважають деякі виклики, такі як обчислювальна ефективність і проблеми управління ключами.

У сфері ринку кілька компаній активно розробляють технології та застосування, пов'язані з FHE. До цих компаній належать Cysic, яка спеціалізується на реальному створенні та верифікації нульових знань, Zama, яка розробляє рішення FHE, а також Sunscreen, яка допомагає інженерам створювати приватні застосування за допомогою FHE. Крім того, існують проекти, такі як Octra, Fhenix, Mind Network та Inco Network, які досліджують впровадження FHE у блокчейн та сферу конфіденційних обчислень.

Хоча повністю гомоморфне шифрування (FHE) досягло значного прогресу в технологіях і застосуваннях, його позиція в регуляторному середовищі залишається складною. Ставлення до технологій конфіденційності різниться в різних регіонах, особливо в фінансовій конфіденційності. Проте, FHE має потенціал захищати особисту конфіденційність, зберігаючи деякі соціальні вигоди, такі як таргетована реклама.

Завдяки постійному прогресу в теоретичних дослідженнях, розробці програмного забезпечення, оптимізації апаратного забезпечення та вдосконаленні алгоритмів, очікується, що повністю гомоморфне шифрування стане більш практичним у наступні 3-5 років. Ця технологія має потенціал для стимулювання інновацій у шифрувальному екосистемі, забезпечуючи нові рішення для масштабованості блокчейну та захисту конфіденційності.