FHE, ZK и MPC: Сравнение и применение трех технологий шифрования
В современную цифровую эпоху шифрование играет ключевую роль в защите безопасности данных и личной конфиденциальности. Эта статья подробно рассмотрит три передовых технологии шифрования: полное гомоморфное шифрование (FHE), доказательства с нулевым разглашением (ZK) и многопартитные безопасные вычисления (MPC), анализируя их принципы работы, сценарии применения и фактическое использование в области блокчейна.
Нулевое знание (ZK): доказательство без раскрытия
Суть технологии нулевых знаний заключается в том, как проверить подлинность информации, не раскрывая никаких конкретных деталей. Она основана на прочном фундаменте шифрования и позволяет одной стороне доказать другой стороне существование определенной тайны, не раскрывая никакой информации о этой тайне.
Например, предположим, что кто-то хочет доказать арендной компании, что у него хорошая кредитная история, но не хочет предоставлять подробные банковские выписки. В этом случае "кредитный рейтинг", предоставленный банком или платежным программным обеспечением, может служить в качестве доказательства с нулевым разглашением. Таким образом, клиент сможет доказать, что у него хорошая кредитная история, не раскрывая личные финансовые детали.
В области блокчейна применение технологии нулевых знаний очень широко. Например, в случае с одной анонимной шифрованием валюты, когда пользователи совершают перевод, им необходимо одновременно доказать, что они имеют право на перемещение этих монет, сохраняя анонимность. С помощью генерации ZK доказательства майнеры могут проверить легитимность транзакции и добавить ее в блокчейн, не зная при этом личность инициатора транзакции.
Многосторонние безопасные вычисления (MPC): совместные вычисления без утечек
Технология многопартнерских вычислений в основном решает вопрос, как нескольким участникам безопасно проводить совместные вычисления без раскрытия конфиденциальной информации. Эта технология позволяет нескольким сторонам выполнять вычислительную задачу, не раскрывая при этом свои входные данные.
Например, предположим, что трое человек хотят рассчитать свою среднюю зарплату, но не хотят раскрывать друг другу конкретные суммы зарплаты. Используя технологию MPC, каждый может разделить свою зарплату на три части и обменяться двумя частями с другими двумя. Затем каждый суммирует полученные числа и делится результатом суммы. В конце концов, трое человек снова суммируют эти три результата, чтобы получить среднее значение, но не могут определить точную зарплату других.
В области шифрования криптовалюты технология MPC широко используется для безопасности кошельков. Некоторые торговые платформы предлагают кошельки MPC, которые разбивают приватные ключи на несколько частей, которые хранятся на мобильных телефонах пользователей, в облаке и на бирже. Такой подход повышает безопасность и увеличивает вероятность восстановления приватного ключа.
Полная гомоморфная шифрование (FHE): шифрованные вычисления не раскрывают
Цель технологии полного гомоморфного шифрования заключается в том, чтобы выполнять вычисления на зашифрованных данных без необходимости их расшифровки. Это позволяет пользователям передавать зашифрованные чувствительные данные ненадежным третьим лицам для вычислений и получать правильные результаты.
В реальных приложениях FHE позволяет данным оставаться в зашифрованном состоянии на протяжении всего процесса обработки, что не только защищает безопасность данных, но и соответствует строгим требованиям законодательства о конфиденциальности. Например, при обработке медицинских записей или личной финансовой информации в облачных вычислениях технологии FHE становятся особенно важными.
В области блокчейна технология FHE также имеет уникальные применения. Например, один проект использовал технологию FHE для решения проблемы ленивых узлов и следования за крупными узлами в небольшой сети PoS. Позволяя узлам PoS выполнять проверку блоков, не зная ответов друг друга, предотвращается плагиат между узлами. Точно так же в системе голосования технология FHE может предотвратить взаимное влияние избирателей, обеспечивая подлинность результатов голосования.
Резюме
Несмотря на то, что ZK, MPC и FHE все предназначены для защиты конфиденциальности и безопасности данных, они имеют значительные различия в сценариях применения и технической сложности:
ZK акцентирует внимание на "как доказать", применяется в сценариях, требующих проверки прав или идентичности.
MPC сосредоточен на "как вычислять", подходит для ситуаций, когда нескольким сторонам необходимо совместно вычислять, но при этом защищать свою конфиденциальность данных.
FHE акцентирует внимание на "том, как шифровать", что делает возможным выполнение сложных вычислений при сохранении данных в зашифрованном состоянии.
С точки зрения технической сложности, ZK требует глубоких математических и программных навыков, MPC сталкивается с проблемами синхронизации и эффективности связи, в то время как FHE имеет огромные препятствия в вычислительной эффективности.
С учетом того, что вызовы по обеспечению безопасности данных и защите личной информации становятся все более актуальными, эти современные технологии шифрования будут играть все более важную роль в будущем цифровом мире. Понимание и применение этих технологий имеет решающее значение для создания безопасной и надежной цифровой экосистемы.
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» .
7 Лайков
Награда
7
2
Поделиться
комментарий
0/400
HackerWhoCares
· 3ч назад
Жду внедрения приложения.
Посмотреть ОригиналОтветить0
AirdropworkerZhang
· 3ч назад
Смотреть на это сложно, эта Криптография слишком трудная.
FHE, ZK, MPC: Принципы трех основных шифрования технологий и сравнение их применения в Блокчейн
FHE, ZK и MPC: Сравнение и применение трех технологий шифрования
В современную цифровую эпоху шифрование играет ключевую роль в защите безопасности данных и личной конфиденциальности. Эта статья подробно рассмотрит три передовых технологии шифрования: полное гомоморфное шифрование (FHE), доказательства с нулевым разглашением (ZK) и многопартитные безопасные вычисления (MPC), анализируя их принципы работы, сценарии применения и фактическое использование в области блокчейна.
Нулевое знание (ZK): доказательство без раскрытия
Суть технологии нулевых знаний заключается в том, как проверить подлинность информации, не раскрывая никаких конкретных деталей. Она основана на прочном фундаменте шифрования и позволяет одной стороне доказать другой стороне существование определенной тайны, не раскрывая никакой информации о этой тайне.
Например, предположим, что кто-то хочет доказать арендной компании, что у него хорошая кредитная история, но не хочет предоставлять подробные банковские выписки. В этом случае "кредитный рейтинг", предоставленный банком или платежным программным обеспечением, может служить в качестве доказательства с нулевым разглашением. Таким образом, клиент сможет доказать, что у него хорошая кредитная история, не раскрывая личные финансовые детали.
В области блокчейна применение технологии нулевых знаний очень широко. Например, в случае с одной анонимной шифрованием валюты, когда пользователи совершают перевод, им необходимо одновременно доказать, что они имеют право на перемещение этих монет, сохраняя анонимность. С помощью генерации ZK доказательства майнеры могут проверить легитимность транзакции и добавить ее в блокчейн, не зная при этом личность инициатора транзакции.
Многосторонние безопасные вычисления (MPC): совместные вычисления без утечек
Технология многопартнерских вычислений в основном решает вопрос, как нескольким участникам безопасно проводить совместные вычисления без раскрытия конфиденциальной информации. Эта технология позволяет нескольким сторонам выполнять вычислительную задачу, не раскрывая при этом свои входные данные.
Например, предположим, что трое человек хотят рассчитать свою среднюю зарплату, но не хотят раскрывать друг другу конкретные суммы зарплаты. Используя технологию MPC, каждый может разделить свою зарплату на три части и обменяться двумя частями с другими двумя. Затем каждый суммирует полученные числа и делится результатом суммы. В конце концов, трое человек снова суммируют эти три результата, чтобы получить среднее значение, но не могут определить точную зарплату других.
В области шифрования криптовалюты технология MPC широко используется для безопасности кошельков. Некоторые торговые платформы предлагают кошельки MPC, которые разбивают приватные ключи на несколько частей, которые хранятся на мобильных телефонах пользователей, в облаке и на бирже. Такой подход повышает безопасность и увеличивает вероятность восстановления приватного ключа.
Полная гомоморфная шифрование (FHE): шифрованные вычисления не раскрывают
Цель технологии полного гомоморфного шифрования заключается в том, чтобы выполнять вычисления на зашифрованных данных без необходимости их расшифровки. Это позволяет пользователям передавать зашифрованные чувствительные данные ненадежным третьим лицам для вычислений и получать правильные результаты.
В реальных приложениях FHE позволяет данным оставаться в зашифрованном состоянии на протяжении всего процесса обработки, что не только защищает безопасность данных, но и соответствует строгим требованиям законодательства о конфиденциальности. Например, при обработке медицинских записей или личной финансовой информации в облачных вычислениях технологии FHE становятся особенно важными.
В области блокчейна технология FHE также имеет уникальные применения. Например, один проект использовал технологию FHE для решения проблемы ленивых узлов и следования за крупными узлами в небольшой сети PoS. Позволяя узлам PoS выполнять проверку блоков, не зная ответов друг друга, предотвращается плагиат между узлами. Точно так же в системе голосования технология FHE может предотвратить взаимное влияние избирателей, обеспечивая подлинность результатов голосования.
Резюме
Несмотря на то, что ZK, MPC и FHE все предназначены для защиты конфиденциальности и безопасности данных, они имеют значительные различия в сценариях применения и технической сложности:
С точки зрения технической сложности, ZK требует глубоких математических и программных навыков, MPC сталкивается с проблемами синхронизации и эффективности связи, в то время как FHE имеет огромные препятствия в вычислительной эффективности.
С учетом того, что вызовы по обеспечению безопасности данных и защите личной информации становятся все более актуальными, эти современные технологии шифрования будут играть все более важную роль в будущем цифровом мире. Понимание и применение этих технологий имеет решающее значение для создания безопасной и надежной цифровой экосистемы.