La cryptographie entièrement homomorphe ( FHE ) est une technologie de cryptage avancée qui permet de calculer directement sur des données chiffrées, tout en protégeant la vie privée lors du traitement des données. FHE a des applications potentielles dans plusieurs domaines tels que la finance, la santé et le cloud computing, mais en raison des coûts de calcul énormes, elle fait encore face à des défis de commercialisation.
Les principes de base de FHE
Le cœur de FHE est de cacher les informations originales à l'aide de polynômes. Un système FHE simplifié comprend globalement les étapes suivantes :
Choisissez un polynôme clé s(x)
Générer un polynôme aléatoire a(x)
Générer un petit polynôme "erreur" e(x)
Texte clair chiffré m : c(x) = m + a(x)*s(x) + e(x)
L'introduction du bruit e(x) est destinée à empêcher les attaquants d'obtenir la relation entre s(x) et c(x) par des entrées répétées. Cependant, le bruit pose également un problème : avec l'augmentation du nombre de calculs, le bruit s'accumule constamment, ce qui peut finalement conduire à une décryption incorrecte.
Pour résoudre le problème du bruit, FHE utilise les technologies clés suivantes :
Changement de clé : compression de la taille du texte chiffré
Changement de module : réduire le budget de bruit
Bootstrap : remettre le bruit à son niveau d'origine
Les solutions FHE actuellement dominantes utilisent la technologie Bootstrap, avec des implémentations représentatives telles que BGV, BFV, TFHE, etc.
Les défis auxquels est confronté le FHE
Le plus grand défi de l'FHE réside dans le coût de calcul énorme. Par rapport aux calculs ordinaires, la vitesse de calcul de l'FHE est environ 1 million de fois plus lente. Pour accélérer le calcul de l'FHE, la DARPA américaine a lancé le programme DPRIVE, dont l'objectif est d'augmenter la vitesse de calcul de l'FHE à 1/10 de celle des calculs ordinaires. Ce programme s'attaque principalement aux aspects suivants :
Augmenter la longueur des mots du processeur
Construire des processeurs ASIC dédiés
Adoption de l'architecture parallèle MIMD
Bien que le projet DPRIVE n'ait pas encore atteint ses objectifs prévus, à long terme, la technologie FHE reste d'une importance cruciale pour le traitement des données sensibles, en particulier à l'ère post-quantique.
Applications de la FHE dans la blockchain
Dans le domaine de la blockchain, la FHE peut être utilisée pour protéger la vie privée sur la chaîne, la vie privée des données d'entraînement de l'IA, la vie privée des votes, etc. Certains projets tentent d'appliquer la FHE à la protection contre le MEV, mais ils sont également confrontés à des problèmes d'efficacité et de perte des externalités positives.
Les principaux projets de blockchain FHE actuellement incluent :
Zama : Fournit une pile de développement basée sur TFHE
Fhenix : construire un Layer 2 axé sur la confidentialité
Privasea : Utiliser FHE pour le calcul de données LLM
Inco Network : construire FHE Layer 1
Mind Network : Combinaison de Restaking pour fournir un sous-réseau basé sur FHE
Octra : utilise la technologie des hypergraphes pour réaliser le FHE
Perspectives d'avenir
La technologie FHE est encore à un stade précoce, confrontée à des défis tels que l'inefficacité et les coûts élevés. Cependant, avec davantage de financements et de recherches, ainsi que le développement de puces spécialisées, le FHE devrait apporter des transformations profondes dans des domaines tels que la défense, la finance et la santé. Bien que le chemin soit long, le FHE, en tant que voie future du calcul privé, possède un potentiel indéniable.
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LiquidatorFlash
· Il y a 21h
L'efficacité n'est pas aussi bonne qu'un effet de levier de 60x, hum.
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SchroedingerMiner
· Il y a 21h
Une autre technologie qui fait du buzz...
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metaverse_hermit
· Il y a 21h
FHE est de retour.
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AirdropHarvester
· Il y a 21h
Quand cela va-t-il se réaliser ? Je suis fatigué.
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AirdropChaser
· Il y a 21h
Ça va sans dire, c'est un bon moyen de gagner sans perdre.
Analyse de l'état actuel du développement de la technologie FHE et des perspectives d'application de la Blockchain
FHE : L'avenir du calcul de la confidentialité
La cryptographie entièrement homomorphe ( FHE ) est une technologie de cryptage avancée qui permet de calculer directement sur des données chiffrées, tout en protégeant la vie privée lors du traitement des données. FHE a des applications potentielles dans plusieurs domaines tels que la finance, la santé et le cloud computing, mais en raison des coûts de calcul énormes, elle fait encore face à des défis de commercialisation.
Les principes de base de FHE
Le cœur de FHE est de cacher les informations originales à l'aide de polynômes. Un système FHE simplifié comprend globalement les étapes suivantes :
L'introduction du bruit e(x) est destinée à empêcher les attaquants d'obtenir la relation entre s(x) et c(x) par des entrées répétées. Cependant, le bruit pose également un problème : avec l'augmentation du nombre de calculs, le bruit s'accumule constamment, ce qui peut finalement conduire à une décryption incorrecte.
Pour résoudre le problème du bruit, FHE utilise les technologies clés suivantes :
Les solutions FHE actuellement dominantes utilisent la technologie Bootstrap, avec des implémentations représentatives telles que BGV, BFV, TFHE, etc.
Les défis auxquels est confronté le FHE
Le plus grand défi de l'FHE réside dans le coût de calcul énorme. Par rapport aux calculs ordinaires, la vitesse de calcul de l'FHE est environ 1 million de fois plus lente. Pour accélérer le calcul de l'FHE, la DARPA américaine a lancé le programme DPRIVE, dont l'objectif est d'augmenter la vitesse de calcul de l'FHE à 1/10 de celle des calculs ordinaires. Ce programme s'attaque principalement aux aspects suivants :
Bien que le projet DPRIVE n'ait pas encore atteint ses objectifs prévus, à long terme, la technologie FHE reste d'une importance cruciale pour le traitement des données sensibles, en particulier à l'ère post-quantique.
Applications de la FHE dans la blockchain
Dans le domaine de la blockchain, la FHE peut être utilisée pour protéger la vie privée sur la chaîne, la vie privée des données d'entraînement de l'IA, la vie privée des votes, etc. Certains projets tentent d'appliquer la FHE à la protection contre le MEV, mais ils sont également confrontés à des problèmes d'efficacité et de perte des externalités positives.
Les principaux projets de blockchain FHE actuellement incluent :
Perspectives d'avenir
La technologie FHE est encore à un stade précoce, confrontée à des défis tels que l'inefficacité et les coûts élevés. Cependant, avec davantage de financements et de recherches, ainsi que le développement de puces spécialisées, le FHE devrait apporter des transformations profondes dans des domaines tels que la défense, la finance et la santé. Bien que le chemin soit long, le FHE, en tant que voie future du calcul privé, possède un potentiel indéniable.