FHE: Майбутнє приватних обчислень

FHE( повна гомоморфна криптографія ) — це передова криптографічна технологія, яка дозволяє виконувати обчислення безпосередньо на зашифрованих даних, забезпечуючи при цьому захист приватності під час обробки даних. FHE має широкі перспективи застосування в таких сферах, як фінанси, медицина, хмарні обчислення, де необхідний захист приватності даних. Однак через великі обчислювальні витрати комерціалізація наразі ще потребує часу.

Основні принципи

Ядром FHE є приховання вихідної інформації за допомогою поліномів та перетворення обчислень у моделі схем. Щоб вирішити проблему накопичення шуму, FHE використовує такі технології, як зміна ключів, зміна модуля та самозавантаження. Наразі основні схеми FHE включають BGV, BFV, CKKS тощо, які використовують технологію самозавантаження для реалізації обчислень без обмежень за глибиною.

! Дослідження Gate Ventures: FHE, надягання плаща Гаррі Поттера

Виклики, з якими стикаємося

Найбільшим викликом FHE є його величезні обчислювальні витрати, які можуть бути в 500 мільйонів разів повільнішими, ніж звичайні обчислення. Для цього DARPA запустила програму DPRIVE, метою якої є підвищення швидкості обчислень FHE до 1/10 звичайних обчислень. Програма почала з збільшення довжини слова процесора, проектування спеціалізованих ASIC, побудови архітектури MIMD паралельних обчислень тощо, але наразі прогрес повільний і не досягнуто очікуваних цілей.

Поєднання блокчейну

У сфері блокчейну FHE може бути використано для захисту конфіденційності в ланцюгу, конфіденційності даних для навчання ШІ, конфіденційності голосування в ланцюгу тощо. Деякі проекти намагаються застосувати FHE для вирішення проблеми MEV, але також стикаються з проблемами, такими як низька ефективність і зникнення позитивних зовнішніх ефектів.

Основні проекти

Основні проєкти в галузі FHE наразі включають:

• Zama: на основі рішення TFHE побудувала досить розвинений стек розробки FHE
• Octra: використовує технологію гіперграфів для реалізації FHE, створює нову мову смарт-контрактів
• Fhenix: створений на базі технології Zama, Layer 2 з пріоритетом на конфіденційність
• Privasea: використання FHE для обчислення даних LLM
• Inco Network: побудований на fhEVM Layer 1
• Mind Network: поєднує FHE з повторним завантаженням

! Дослідження Gate Ventures: FHE, надягаючи плащ-невидимку Гаррі Поттера

! Дослідження Gate Ventures: FHE, надягаючи плащ-невидимку Гаррі Поттера

Перспективи розвитку

Технологія FHE все ще перебуває на ранній стадії, стикаючись з такими викликами, як низька ефективність та висока складність інженерії. Але з ростом уваги з боку капіталу, розробкою спеціалізованих чіпів тощо, FHE має потенціал для революції в таких сферах, як оборона, фінанси, медицина, де конфіденційність є чутливою темою. Впровадження FHE чіпів стане ключем до її комерціалізації. Незважаючи на численні виклики, FHE, як передова технологія з чітким попитом, має перспективи для розвитку в майбутньому.