Le chiffrement entièrement homomorphe (FHE) est une technologie cryptographique avancée qui permet d'effectuer des calculs directement sur des données chiffrées, permettant ainsi un traitement des données tout en protégeant la vie privée. Le FHE a des applications potentielles dans plusieurs domaines tels que la finance, la santé et le cloud computing, mais sa commercialisation nécessite encore du temps, principalement en raison de ses énormes coûts de calcul et de mémoire.
Les principes de base de FHE
Le cœur de la FHE est de cacher les informations originales à l'aide de polynômes. Par exemple, pour chiffrer le chiffre 2, on pourrait :
Choisissez un polynôme de clé s(x)
Générer un polynôme aléatoire a(x)
Générer un petit polynôme de "bruit" e(x)
chiffrement résultat c(x) = 2 + a(x)*s(x) + e(x)
L'introduction de bruit est destinée à empêcher la déduction de la clé par des entrées répétées. Cependant, le bruit entraîne également des problèmes : des calculs répétés peuvent provoquer une accumulation de bruit, rendant finalement le résultat impossible à déchiffrer correctement. Pour résoudre ce problème, la FHE utilise plusieurs techniques :
Changement de clé : compression de la taille du texte chiffré
Changement de module : réduire le budget de bruit
Auto-boot: réinitialiser le bruit à son niveau initial
Les solutions FHE actuellement dominantes utilisent la technologie de bootstrap, mais leur coût de calcul est énorme. Un déchiffrement AES-128 ordinaire sous FHE peut nécessiter 500 millions de fois les ressources d'un calcul normal.
Les défis auxquels est confronté le FHE
DARPA a lancé le programme DPRIVE en 2021, visant à augmenter la vitesse de calcul FHE à 1/10 de celle des calculs ordinaires. Ce programme s'attaque principalement à plusieurs aspects suivants :
Augmenter la longueur des mots du processeur à 1024 bits ou plus.
Développer des processeurs ASIC dédiés
Construire une architecture parallèle MIMD
Néanmoins, le projet DPRIVE n'a pas encore atteint ses objectifs prévus. La mise en œuvre de la technologie FHE fait encore face à d'énormes défis, notamment sur le plan matériel.
FHE dans l'application de la blockchain
Dans le domaine de la blockchain, le chiffrement homomorphe (FHE) peut être utilisé pour protéger la vie privée sur la chaîne, la vie privée des données d'entraînement de l'IA, la vie privée des votes sur la chaîne, etc. Certains projets considèrent également le FHE comme une solution potentielle pour résoudre le problème de la MEV. Cependant, le chiffrement complet des transactions pourrait également effacer les effets positifs apportés par la MEV, tout en augmentant considérablement les exigences de fonctionnement des nœuds.
Principaux projets FHE
Les principaux projets FHE actuels incluent :
Zama : basé sur le schéma TFHE, offre une pile de développement complète
Fhenix: construire une couche 2 Optimism axée sur la confidentialité
Privasea: se concentre sur le calcul des données LLM
Inco Network: construire FHE Layer 1
Arcium : fusion de la technologie FHE, MPC et ZK
Mind Network : combinaison du modèle de Restaking
Octra a adopté une technologie FHE innovante basée sur des hypergraphes et a construit un nouveau langage de contrats intelligents ainsi qu'un mécanisme de consensus ML-consensus.
Perspectives
La technologie FHE est encore à un stade précoce, son développement est en retard par rapport à la technologie ZK. Les principaux facteurs limitants incluent le coût élevé, la difficulté d'ingénierie et des perspectives commerciales peu claires. Avec l'afflux de plus de fonds et d'attention, on s'attend à ce que davantage de projets FHE émergent. Le déploiement de puces FHE sera la clé de la commercialisation de cette technologie.
Malgré de nombreux défis, le FHE, en tant que technologie prometteuse, devrait apporter des transformations profondes dans des domaines tels que la défense, la finance et la santé. Avec les progrès technologiques et l'élargissement des cas d'application, le FHE finira par connaître un moment d'explosion.
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WhaleWatcher
· 08-10 14:02
Cette technologie semble vraiment compliquée.
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RuntimeError
· 08-10 00:17
Euh... Ça a l'air compliqué.
Voir l'originalRépondre0
0xTherapist
· 08-09 18:29
La chiffrement de la vie privée peut-il vraiment surpasser un petit carnet écrit à la main ?
Analyse de l'état actuel du développement de la technologie FHE et des perspectives d'application de la Blockchain
FHE: le futur du chiffrement calcul
Le chiffrement entièrement homomorphe (FHE) est une technologie cryptographique avancée qui permet d'effectuer des calculs directement sur des données chiffrées, permettant ainsi un traitement des données tout en protégeant la vie privée. Le FHE a des applications potentielles dans plusieurs domaines tels que la finance, la santé et le cloud computing, mais sa commercialisation nécessite encore du temps, principalement en raison de ses énormes coûts de calcul et de mémoire.
Les principes de base de FHE
Le cœur de la FHE est de cacher les informations originales à l'aide de polynômes. Par exemple, pour chiffrer le chiffre 2, on pourrait :
L'introduction de bruit est destinée à empêcher la déduction de la clé par des entrées répétées. Cependant, le bruit entraîne également des problèmes : des calculs répétés peuvent provoquer une accumulation de bruit, rendant finalement le résultat impossible à déchiffrer correctement. Pour résoudre ce problème, la FHE utilise plusieurs techniques :
Les solutions FHE actuellement dominantes utilisent la technologie de bootstrap, mais leur coût de calcul est énorme. Un déchiffrement AES-128 ordinaire sous FHE peut nécessiter 500 millions de fois les ressources d'un calcul normal.
Les défis auxquels est confronté le FHE
DARPA a lancé le programme DPRIVE en 2021, visant à augmenter la vitesse de calcul FHE à 1/10 de celle des calculs ordinaires. Ce programme s'attaque principalement à plusieurs aspects suivants :
Néanmoins, le projet DPRIVE n'a pas encore atteint ses objectifs prévus. La mise en œuvre de la technologie FHE fait encore face à d'énormes défis, notamment sur le plan matériel.
FHE dans l'application de la blockchain
Dans le domaine de la blockchain, le chiffrement homomorphe (FHE) peut être utilisé pour protéger la vie privée sur la chaîne, la vie privée des données d'entraînement de l'IA, la vie privée des votes sur la chaîne, etc. Certains projets considèrent également le FHE comme une solution potentielle pour résoudre le problème de la MEV. Cependant, le chiffrement complet des transactions pourrait également effacer les effets positifs apportés par la MEV, tout en augmentant considérablement les exigences de fonctionnement des nœuds.
Principaux projets FHE
Les principaux projets FHE actuels incluent :
Octra a adopté une technologie FHE innovante basée sur des hypergraphes et a construit un nouveau langage de contrats intelligents ainsi qu'un mécanisme de consensus ML-consensus.
Perspectives
La technologie FHE est encore à un stade précoce, son développement est en retard par rapport à la technologie ZK. Les principaux facteurs limitants incluent le coût élevé, la difficulté d'ingénierie et des perspectives commerciales peu claires. Avec l'afflux de plus de fonds et d'attention, on s'attend à ce que davantage de projets FHE émergent. Le déploiement de puces FHE sera la clé de la commercialisation de cette technologie.
Malgré de nombreux défis, le FHE, en tant que technologie prometteuse, devrait apporter des transformations profondes dans des domaines tels que la défense, la finance et la santé. Avec les progrès technologiques et l'élargissement des cas d'application, le FHE finira par connaître un moment d'explosion.