Ribut teknologi baharu yang diramalkan oleh Vitalik: Kebangkitan FHE membentuk semula dunia penyulitan

Pengenalan

Kelebihan penyulitan homomorfik sepenuhnya: Berbanding dengan algoritma penyulitan tradisional, ciri uniknya ialah pihak ketiga boleh melakukan sebarang bilangan pengiraan dan operasi pada data yang disulitkan tanpa menyahsulitnya, menyediakan pengkomputeran privasi Menawarkan kemungkinan baharu.

Definisi FHE

Penyulitan Homomorfik Sepenuhnya (FHE): Membenarkan bentuk operasi algebra tertentu dilakukan pada teks sifir Hasilnya masih disulitkan. konsisten. Berbanding dengan bukti pengetahuan sifar, kelebihan terbesar penyulitan homomorfik sepenuhnya ialah ia memberikan awan keupayaan untuk melakukan pengiraan pada data yang disulitkan, dengan itu melindungi maklumat sensitif daripada akses pihak ketiga.

Penyulitan Homomorfik Sepenuhnya (FHE) boleh dipecahkan untuk memahami:

• HE dalam FHE mewakili teknologi penyulitan homomorfik ialah ia membenarkan pengiraan dan operasi pada teks sifir, dan operasi ini boleh dipetakan terus ke In. plaintext, sifat matematik data yang disulitkan kekal tidak berubah; F dalam

• FHE bermakna homomorfisme ini telah mencapai tahap baharu, membenarkan pengiraan dan operasi tanpa had pada data yang disulitkan.

Perbandingan FHE, ZK dan MPC

Dalam landasan privasi, tiga teknologi di barisan hadapan teknologi industri ialah: FHE, ZK dan MPC.

Penyulitan Homomorfik Sepenuhnya (FHE) boleh melakukan pelbagai operasi pada data yang disulitkan tanpa menyahsulitnya terlebih dahulu, supaya privasi data tersebut sangat dilindungi. Pada masa yang sama, FHE menyediakan jaminan keselamatan yang kukuh untuk kawasan seperti pengkomputeran awan dan rantaian blok.

Bukti sifar pengetahuan (ZK) ialah teknologi kriptografi termaju yang memainkan peranan penting dalam melindungi privasi data dan memastikan ketepatan fakta. Melalui ZK, satu pihak boleh membuktikan kesahihan kenyataan tertentu kepada pihak lain tanpa mendedahkan data khusus berkaitan kenyataan tersebut, sekali gus melindungi privasi subjek data dengan berkesan. Terutamanya dalam membina penyelesaian pengembangan blockchain, ZK digunakan secara meluas, seperti zk-rollups.

Pengiraan berbilang pihak (MPC) ialah model pengkomputeran berdasarkan teknologi kriptografi, yang boleh melindungi data peribadi peserta dan menyelesaikan tugas pengkomputeran tanpa mendedahkan input peribadi. Teknologi MPC menguraikan proses pengiraan kepada beberapa langkah dan memperkenalkan operasi penyulitan dan penyahsulitan dalam setiap langkah, dengan itu membolehkan berbilang pihak mengambil bahagian dalam pengiraan tanpa membocorkan maklumat peribadi.

Ia boleh dilihat daripada perbandingan di atas bahawa teknologi FHE memfokuskan pada melakukan pengiraan tanpa menyahsulit data, dengan itu melindungi privasi data teknologi ZK memfokuskan pada membuktikan ketepatan kenyataan sambil melindungi privasi penyata; komited untuk Melaksanakan pengiraan selamat berbilang pihak untuk memastikan privasi dan keselamatan peserta semasa proses pengiraan.

Kepentingan FHE

Perlindungan privasi dan keselamatan yang lebih baik: FHE memastikan privasi dan keselamatan data semasa pemprosesan dan pengiraan dengan menyulitkan data, dengan itu menghalang kebocoran dan serangan data. Kaedah penyulitan ini menggunakan prinsip matematik dan teknologi kriptografi untuk membolehkan pengiraan selamat dalam persekitaran pengkomputeran awan Semasa proses pengiraan, tiada sesiapa, termasuk pemproses data, boleh melihat kandungan asal data, dengan itu menghalang kandungan asal. daripada didedahkan.

Mempunyai lebih banyak senario penggunaan: FHE boleh digunakan untuk menjamin pemprosesan data dalam bidang kewangan, perlindungan privasi dalam bidang perubatan, pengkomputeran awan selamat, pengundian elektronik, penghantaran data selamat dalam Internet Perkara dan bidang lain. Melalui teknologi FHE, pelbagai industri boleh mencapai pemprosesan dan penghantaran data yang selamat, memastikan keselamatan maklumat privasi pengguna, dan menggalakkan pembangunan digital dan pintar pelbagai industri. Oleh itu, FHE mempunyai rangkaian senario aplikasi yang lebih luas daripada ZK dan MPC dalam kedua-dua Web 2 dan Web 3.

Projek utama dalam bidang FHE

Zama

Zama ialah projek yang memfokuskan pada teknologi penyulitan homomorfik sepenuhnya.

Projek ini memfokuskan pada pembangunan dan mempromosikan penyelesaian FHE untuk melindungi privasi data dalam bidang blockchain dan kecerdasan buatan. Penyulitan homomorfik sepenuhnya ialah teknologi teras Zama, yang membolehkan pengiraan sewenang-wenangnya dilakukan pada data yang disulitkan tanpa penyahsulitan, memastikan privasi data semasa pemprosesan. Zama menyediakan satu set perpustakaan dan penyelesaian FHE sumber terbuka yang berkuasa yang membolehkan sesiapa sahaja daripada pembangun bebas kepada perusahaan besar membina aplikasi disulitkan hujung ke hujung tanpa mengetahui apa-apa tentang kriptografi untuk bermula.

Produk dan perkhidmatan Zama disasarkan terutamanya kepada industri seperti penjagaan kesihatan, perkhidmatan kewangan, pengiklanan, pertahanan, biometrik dan keselamatan kerajaan. Melalui teknologinya, Zama mampu menyediakan pembelajaran mesin yang memelihara privasi dan penyelesaian kontrak pintar kepada industri ini. Di samping itu, Zama terlibat secara aktif dalam pelbagai projek kerjasama untuk menggalakkan lagi aplikasi teknologi FHEnya. Sebagai contoh, ia bekerjasama dengan Mind Network untuk menyepadukan penyelesaian ML Konkritnya ke dalam rangkaian pengesahan FHE Mind Network, menetapkan piawaian baharu untuk pengesahan AI terdesentralisasi. Bekerjasama dengan Privasea untuk bersama-sama meneroka bidang AI, keselamatan data dan ML, dan membangunkan satu siri aplikasi AI yang melindungi privasi berdasarkan platform ZAMA-ConcreteML.

Zama telah menyelesaikan pusingan pembiayaan Siri A bernilai $73 juta, diketuai oleh Multicoin Capital dan Protocol Labs, dengan Metaplanet, Blockchange Ventures, Vsquared Ventures dan Stake Capital turut mengambil bahagian.

Fhenix

Fhenix ialah penyelesaian Layer 2 berasaskan Ethereum yang dikuasakan oleh FHE Rollups dan FHE Coprocessors.

Fhenix serasi sepenuhnya dengan Mesin Maya Ethereum (EVM) dan menyediakan sokongan penuh untuk bahasa Solidity Ia boleh menjalankan kontrak pintar berdasarkan FHE dan melaksanakan pengiraan sulit pada rantaian. Berbeza daripada penyelesaian lain, Fhenix tidak menggunakan zkFHE, tetapi menggunakan Optimistic Rollup dan bukannya ZK Rollup Ia juga menggunakan teknologi FHE Zama untuk mencapai kerahsiaan dalam rantaian melalui fhEVM, dan memfokuskan pada teknologi TFHE (Ambang FHE). Teknologi TFHE boleh mencapai penyulitan homomorfik sepenuhnya dengan penyertaan berbilang pihak, menyediakan penyelesaian yang lebih dipercayai untuk melindungi privasi pengguna dan keselamatan data. Pelancaran Fhenix akan membawa lebih banyak perlindungan privasi dan keselamatan kepada ekosistem Ethereum dan mempromosikan aplikasi dan pembangunan teknologi blockchain dalam lebih banyak bidang.

Pada 2 April 2024, Fhenix mengumumkan bahawa ia akan bekerjasama dengan EigenLayer untuk membangunkan pemproses bersama FHE, dengan harapan dapat memperkenalkan FHE ke dalam kontrak pintar. Apa yang dipanggil "pemproses bersama FHE" memfokuskan pada melaksanakan pengiraan pada data yang disulitkan tanpa menyahsulit maklumat terlebih dahulu tugas pengiraan FHE tidak perlu dikendalikan pada Ethereum, L2 atau L3, tetapi dikendalikan oleh pemproses yang ditetapkan. Pemproses bersama FHE akan dilindungi oleh mekanisme FHE Rollup dan EigenLayer Fhenix. Mengikut pelan hala tuju, Fhenix merancang untuk melancarkan mainnet pada Januari 2025.

Pada September 2023, Fhenix menyelesaikan pusingan pembiayaan benih AS$7 juta, diketuai oleh Sora Ventures, Multicoin Capital dan Collider Ventures, dengan penyertaan daripada Node Capital, Bankless, HackVC, TaneLabs dan Metaplanet. Dengan menggabungkan teknologi penyulitan homomorfik sepenuhnya dan penyelesaian Ethereum L2, projek Fhenix membawa keupayaan pengkomputeran sulit yang inovatif kepada bidang blokchain dan menunjukkan potensi aplikasi yang luas dalam pelbagai bidang.

Rangkaian rahsia

Rangkaian Rahsia ialah projek blockchain yang didedikasikan untuk privasi dan bertujuan untuk menyediakan perlindungan privasi untuk aplikasi terdesentralisasi (DApps). Projek ini membolehkan pembangun membina jenis baharu aplikasi tanpa kebenaran dan memelihara privasi.

Secret Network ialah blok blok Layer1 yang dibina menggunakan Cosmos SDK dan Tendermint BFT, dan merupakan platform kontrak pintar yang berpusatkan privasi. Ia merupakan projek pertama yang menawarkan kontrak pintar persendirian di mainnet. Projek ini meningkatkan keupayaan perlindungan privasinya dengan menyepadukan teknologi Intel SGX (Software Guard Extensions). Rangkaian Rahsia pada asalnya dinamakan Enigma Ia pada mulanya berharap untuk bergantung pada ekosistem Ethereum untuk pembangunan Walau bagaimanapun, disebabkan kesesakan prestasi, ia telah ditukar untuk membangunkan rantaian awam bebas yang menyokong pengkomputeran privasi melalui SDK Cosmos. Rantaian ini bukan sahaja menyokong pengkomputeran persendirian, tetapi juga membolehkan kesalingoperasian dengan ekosistem Cosmos yang lain, membawa privasi kepada rangkaian rangkaian blockchain yang luas.

Inovasi teknologi teras Secret Network terletak pada Intel SGX bersepadunya, yang membolehkannya menyediakan privasi data kepada pengguna sambil mengekalkan ketelusan blockchain. Secret Network menyediakan privasi data untuk aplikasi Web 3.0 melalui keupayaan perlindungan privasinya yang unik, menggalakkan pembangunan kewangan terdesentralisasi dan bidang lain.

Sunscreen

Sunscreen ialah projek blockchain yang memfokuskan privasi khusus untuk menyediakan jurutera penyelesaian untuk membina dan menggunakan aplikasi peribadi menggunakan teknologi kriptografi seperti FHE.

Syarikat ini mempunyai sumber terbuka pengkompil FHE sendiri, yang merupakan pengkompil asli berdasarkan Web3 yang boleh menukar fungsi Rust biasa kepada fungsi setara FHE persendirian, memberikan prestasi tinggi untuk operasi aritmetik (seperti DeFi) Tiada pecutan perkakasan diperlukan. Selain itu, pengkompil FHE menyokong skim BFV FHE. Sementara itu, Sunscreen sedang berusaha untuk membina pengkompil ZKP yang serasi dengan pengkompil FHE untuk memastikan integriti pengiraan, walaupun pada kelajuan keseluruhan yang lebih perlahan apabila membuktikan operasi homomorfik. Selain itu, syarikat itu juga sedang mencari sistem storan terpencar untuk menyimpan teks sifir FHE.

Dalam pelan hala tuju masa hadapan, Sunscreen akan mula-mula menyokong transaksi peribadi dalam testnet, kemudian menyokong program persendirian yang telah ditetapkan, dan akhirnya membenarkan pembangun menulis program persendirian sewenang-wenangnya menggunakan penyusun FHE dan ZKPnya.

Pada Julai 2022, Sunscreen telah melengkapkan pusingan pembiayaan benih AS$4.65 juta, yang diketuai oleh Polychain Capital, Coinbase Ventures, dao5, dsb. turut mengambil bahagian dalam pelaburan tersebut termasuk Naval Ravikan, pengasas Entropy Tux Pacific, dsb. Pelindung matahari, yang pengasas bersamanya termasuk Ravital Solomon dan MacLane Wilkison, pengasas bersama rangkaian privasi NuCypher, bertujuan untuk memudahkan jurutera membina aplikasi berdasarkan penyulitan homomorfik sepenuhnya. Sebelum ini, Sunscreen telah menerima $570,000 dalam pembiayaan Pra-Benih.

Rangkaian minda

Rangkaian Minda ialah lapisan staking semula yang dikuasakan oleh Zama dengan matlamat untuk mendayakan HTTPZ (Penglihatan Internet Encrypted End-to-End).

Produk rangkaian termasuk MindLayer, penyelesaian penambangan semula FHE untuk rangkaian AI dan DePIN, MindSAP, protokol alamat siluman yang dibenarkan FHE, dan FHE DataLake MindLake, yang dibuat berdasarkan rangkaian pengesah FHE. Pengguna boleh mempertaruhkan semula token LST BTC dan ETH ke Rangkaian Minda melalui MindLayer, dan pengesah yang dipertingkatkan FHE diperkenalkan untuk mencapai proses pengesahan dan pengiraan yang disulitkan dari hujung ke hujung. Pada masa yang sama, ia memperkenalkan mekanisme konsensus Bukti Kepintaran (PoI) yang direka khusus untuk tugas pembelajaran mesin AI bagi memastikan pengedaran yang adil dan selamat di kalangan pengesah FHE. Pengiraan FHE juga boleh dipercepatkan oleh perkakasan. MindLake ialah rollup storan data untuk pengiraan data yang disulitkan pada rantaian.

Selain itu, Mind Network melancarkan rantaian Rollup bersama-sama dengan AltLayer, EigenDA dan Arbitrum Orbit. Testnet Mind Network telah dilancarkan. Pada Jun 2023, Mind Network menyelesaikan pusingan benih $2.5 juta daripada pelabur termasuk Binance Labs, Comma3 Ventures, SevenX Ventures, HashKey Capital, Big Brain Holdings, Arweave SCP Ventures, Mandala Capital dan lain-lain. Pada masa yang sama, ia telah dipilih untuk program inkubasi musim kelima Binance Labs, telah dipilih untuk program Chainlink BUILD, dan menerima Geran Fellowship Yayasan Ethereum.

Privasea

Privasea ialah projek rangkaian pengkomputeran teragih yang menyepadukan pembelajaran mesin penyulitan homomorfik sepenuhnya (FHEML) Ia juga melancarkan DApp "ImHuman" berdasarkan teknologi FHE untuk memastikan ketepatan "pengesahan muka" (PoH pelaksanaan Selamat). .

Sebaik sahaja pengguna mencipta akaun ImHuman, mereka tidak boleh mendapatkan semula kata laluan mereka jika terlupa. ImHuman akan menggunakan kamera hadapan untuk mengimbas imej muka dan menyulitkannya pada telefon mudah alih Ia tidak akan dihantar ke mana-mana pelayan, dan Privasea tidak mempunyai kebenaran untuk mengaksesnya. Imej muka yang disulitkan akan dihantar ke pelayan Privasea dan digunakan untuk menjana NFT peribadi untuk melengkapkan pengesahan muka. Pengguna yang lulus pengesahan PoH akan menerima airdrop eksklusif. Pada masa ini, ImHuman hanya dikeluarkan di Google Play dan akan tersedia di App Store tidak lama lagi.

Privasea juga telah menubuhkan Rangkaian AI Privasea AI ​​DePIN infrastruktur, dan rangkaian ujian telah dilancarkan. Dengan mewujudkan rangkaian pengkomputeran terdesentralisasi, rangkaian ujian menyediakan sumber pengkomputeran teragih berskala untuk tugas FHE AI, dengan itu mengurangkan risiko pemprosesan data berpusat. Penyelesaian FHE Privasea dikuasakan oleh pembelajaran mesin khusus Zama. Sehingga Mac 2024, Privasea telah menyelesaikan pusingan pembiayaan awal AS$5 juta, dengan pelabur yang mengambil bahagian termasuk Binance Labs, Gate Labs, MH Ventures, K300, QB Ventures, CryptoTimes, dsb. Pada bulan April, Privasea menyelesaikan pusingan baharu pembiayaan strategik, dengan pelabur termasuk OKX Ventures, Tanelabs, sebuah inkubator di mana SoftBank mempunyai kepentingan, dan lain-lain.

Risiko landasan FHE

FHE kurang cekap: Dalam industri blockchain semasa, disebabkan oleh keterbatasan dalam kuasa pengkomputeran dan algoritma, sangat sukar untuk melaksanakan teknologi ZK. Kuasa pengkomputeran yang diperlukan oleh FHE adalah 4-5 pesanan magnitud lebih besar daripada ZK (kira-kira 1000-10000 kali), jadi sangat sukar untuk melaksanakan FHE sepenuhnya pada peringkat ini. Pada peringkat ini, hanya pengiraan penambahan dan penolakan FHE boleh direalisasikan, tetapi ini masih memerlukan sejumlah besar pengiraan, yang akan membawa kepada kecekapan pengiraan yang agak rendah dan memerlukan sejumlah besar kuasa pengkomputeran, dan kos juga akan meningkat dengan ketara.

Permintaan pasaran untuk FHE tidak kukuh: Walaupun penggunaan FHE dapat menyelesaikan masalah yang dihadapi oleh sesetengah industri, pelaksanaan berdasarkan FHE adalah lebih sukar dan kos, menyebabkan kurang projek yang bersedia menerima pakai FHE. Dan bagi kebanyakan pengguna, privasi adalah keperluan remeh Sebagai perkhidmatan awam, beberapa orang sanggup membayar premium untuk privasi. Permintaan pasaran untuk FHE tidak kukuh, yang membawa kepada hakikat bahawa kesediaan pelbagai pihak projek untuk membangunkan FHE tidak begitu kuat. Oleh itu, FHE berada dalam tahap pembangunan yang tidak stabil sejak beberapa tahun kebelakangan ini dan tidak mempunyai aplikasi sebenar.

Infrastruktur kuasa pengkomputeran yang lemah: Premis asas untuk merealisasikan FHE ialah sejumlah besar kuasa pengkomputeran diperlukan pengiraan tambahan FHE telah membuktikan bahawa CPU tidak dapat memenuhi keperluan pengkomputeran yang paling asas bagi FHE dan ASIC Baru boleh puas hati. Tetapi kini dunia berada dalam tahap kekurangan kuasa pengkomputeran disebabkan oleh peningkatan industri AI GPU Nvidia telah dijadualkan untuk dihasilkan sehingga 2025, dan projek kuasa pengkomputeran terdesentralisasi dalam industri Crypto adalah disebabkan oleh kekurangan. jumlah kuasa pengkomputeran dan lebar jalur Masalah dengan peralatan perkakasan seperti TPS dan TPS tidak memenuhi syarat untuk membangunkan FHE. Dalam konteks kekurangan kuasa pengkomputeran ini, adalah tidak realistik untuk membangunkan landasan FHE secara besar-besaran.

Ringkasan

Pertama sekali, FHE, sebagai Holy Grail kriptografi, boleh menggunakan algoritma uniknya untuk membolehkan pihak ketiga melakukan sebarang bilangan pengiraan dan operasi pada data yang disulitkan tanpa menyahsulitnya, memberikan kemungkinan baharu untuk pengkomputeran privasi. Teknologi FHE boleh melindungi privasi data pengguna dengan berkesan sambil mencapai perkongsian dan pemprosesan data yang selamat. Bukan sahaja dalam industri Crypto, tetapi juga dalam semua lapisan masyarakat dalam masyarakat sebenar, ia juga boleh memainkan peranan yang inovatif dan menyelesaikan isu privasi sedia ada untuk semua lapisan masyarakat.

Kedua, sebagai trek awal, FHE menghadapi banyak kesukaran. Kecekapan FHE dihadkan oleh had kuasa pengkomputeran dan algoritma dalam industri rantaian blok semasa, menjadikan pelaksanaan teknologi FHE sukar. Walaupun FHE boleh menyelesaikan beberapa masalah industri, kuasa pengkomputeran yang diperlukan adalah kira-kira 1,000-10,000 kali ganda daripada ZK Oleh itu, ia hanya boleh melakukan pengiraan penambahan dan penolakan FHE pada masa ini Kesannya menyebabkan pembangunan FHE terbantut.

Secara amnya, FHE ialah landasan yang sangat menjanjikan dan perintis teknologi FHE boleh melindungi privasi data pengguna dengan berkesan sambil mencapai perkongsian dan pemprosesan data yang selamat. Walau bagaimanapun, FEH menghadapi banyak kesukaran dalam pelaksanaannya disebabkan oleh infrastruktur yang terhad dan permintaan pasaran yang rendah disebabkan oleh isu kecekapan dan kos. Oleh itu, hala tuju pembangunan masa depan FHE untuk industri Crypto masih di peringkat awal dan tidak mempunyai syarat untuk permohonan projeknya.

Atas ialah kandungan terperinci Ribut teknologi baharu yang diramalkan oleh Vitalik: Kebangkitan FHE membentuk semula dunia penyulitan. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!