encriptación completamente homomórfica(FHE)el desarrollo y la aplicación
El concepto de encriptación completamente homomórfica ( FHE ) se remonta a la década de 1970, pero ha sido difícil de realizar durante mucho tiempo. Su idea central es encriptar datos y realizar cálculos sin desencriptar. Inicialmente, solo se podían realizar operaciones simples como suma, resta, multiplicación y división sobre datos encriptados, lo que se conoce como encriptación homomórfica parcial. En 2009, Craig Gentry logró un avance revolucionario al demostrar la posibilidad de realizar cálculos arbitrarios sobre datos encriptados, lo que impulsó el desarrollo de la encriptación completamente homomórfica.
FHE es una tecnología de encriptación avanzada que permite realizar cálculos sobre datos encriptados sin necesidad de desencriptarlos. Esto significa que se pueden operar datos encriptados ( y generar resultados encriptados, que al ser desencriptados coinciden con los resultados de realizar la misma operación sobre los datos en texto plano ).
encriptación completamente homomórfica de características clave
Homomorfismo
Suma: Realizar una operación de suma sobre el texto cifrado es equivalente a realizar una operación de suma sobre el texto en claro.
E(a+b)=E(a)+E(b)
Multiplicación: Realizar operaciones de multiplicación sobre el texto cifrado es equivalente a realizar operaciones de multiplicación sobre el texto en claro.
E(a×b)=E(a)×E(b)
Gestión del ruido: Durante la encriptación FHE, se añade ruido al texto cifrado para asegurar la seguridad. Sin embargo, después de cada operación, el ruido aumenta, por lo que es muy importante gestionar y minimizar el ruido; de lo contrario, puede llevar a cálculos inexactos o fallidos.
Operaciones infinitas: A diferencia de ciertos cifrados homomórficos (PHE) y algún cifrado homomórfico (SHE), el cifrado completamente homomórfico (FHE) permite una cantidad infinita de sumas y multiplicaciones, lo que permite realizar cualquier tipo de cálculo sobre datos encriptados.
En rigor, la encriptación completamente homomórfica es un caso especial de la encriptación homomórfica. La encriptación homomórfica significa que realizar operaciones de adición o multiplicación sobre el texto cifrado es equivalente a realizar las mismas operaciones sobre el texto en claro:
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
Aquí a y E(a), b y E(b) pueden considerarse equivalentes. Pero se deben tener en cuenta dos desafíos importantes:
La equivalencia entre texto plano y texto cifrado implica agregar ruido al texto plano antes de la operación para obtener el texto cifrado. Si el ruido causa una desviación significativa, el cálculo puede fallar. Por lo tanto, controlar el ruido es crucial para varios algoritmos.
El costo de la suma y la multiplicación es enorme. El cálculo sobre cifrado puede ser de 10,000 a 1,000,000 veces más lento que el cálculo sobre texto plano. La encriptación completamente homomórfica solo se logra cuando se pueden realizar sumas y multiplicaciones ilimitadas sobre el cifrado.
Según el grado de implementación, el cifrado homomórfico se puede dividir en los siguientes tipos:
Cifrado homomórfico parcial ( PHE ): soporta una operación ( de suma o multiplicación ) de operaciones infinitas. Como RSA es homomórfico parcial en el aspecto de la multiplicación.
Cifrado homomórfico ( SHE ): soporta un número limitado de adiciones y multiplicaciones. Es aplicable a ciertas aplicaciones que requieren pocas operaciones.
encriptación completamente homomórfica(FHE): soporta sumas y multiplicaciones infinitas, permitiendo realizar cálculos arbitrarios sobre datos encriptados. Extremadamente potente pero computacionalmente intensivo.
La principal ventaja de FHE es que puede realizar cualquier tipo de cálculo sobre datos encriptados, asegurando la privacidad y seguridad de todo el proceso de cálculo.
Aplicaciones de la EFC en blockchain
FHE se espera que se convierta en una tecnología clave para la escalabilidad y protección de la privacidad en blockchain. Actualmente, la blockchain es por defecto transparente, cada transacción y variable de contrato inteligente son públicas. FHE puede transformar una blockchain completamente transparente en una forma parcialmente encriptada, mientras sigue bajo el control de contratos inteligentes.
Algunos proyectos están desarrollando máquinas virtuales FHE, que permiten a los programadores escribir código Solidity para operar con primitivas FHE. Este enfoque puede resolver los problemas de privacidad en las blockchains actuales, haciendo posibles casos de uso como pagos encriptados, tragamonedas y casinos, al mismo tiempo que preserva el gráfico de transacciones, lo que lo hace más amigable con los reguladores en comparación con otras soluciones de privacidad.
Otra aplicación clave de la encriptación completamente homomórfica (FHE) es mejorar la usabilidad de los proyectos de privacidad. Algunos proyectos de privacidad enfrentan problemas significativos de usabilidad, como largos tiempos de recuperación de información de saldo y retrasos en la sincronización. FHE ofrece soluciones a través de la recuperación de mensajes de privacidad (OMR), permitiendo que los clientes de billetera se sincronicen sin exponer el contenido de acceso.
Sin embargo, FHE no puede resolver directamente problemas de escalabilidad en blockchain como la tecnología Rollup. Combinar FHE con pruebas de conocimiento cero (ZKP) podría abordar algunos desafíos de escalabilidad. FHE verificable puede asegurar que los cálculos se realicen correctamente, similar a los ZK Rollups, proporcionando un mecanismo de computación confiable para el entorno blockchain.
La relación entre FHE y la prueba de conocimiento cero ( ZKP )
FHE y ZKP son tecnologías complementarias, pero sirven a diferentes propósitos. ZKP permite cálculos verificables y propiedades de conocimiento cero, proporcionando privacidad para estados privados. Sin embargo, ZKP no proporciona privacidad para estados compartidos, lo cual es crucial para plataformas de contratos inteligentes sin permiso. En este momento, FHE y el cálculo multipartito (MPC) juegan un papel, permitiendo realizar cálculos sobre datos encriptados sin exponer los datos en sí.
Combinar ZKP y FHE aumentará significativamente la complejidad computacional, a menos que se requiera para casos de uso específicos, de lo contrario, no es práctico.
La etapa actual de FHE y perspectivas futuras
FHE está aproximadamente tres a cuatro años detrás de ZKP en el desarrollo, pero está alcanzando rápidamente. Los primeros proyectos de FHE están lanzando redes de prueba, y se espera que la red principal se publique más adelante este año. Aunque FHE todavía tiene un mayor costo computacional que ZKP, su potencial para la adopción masiva es inminente. Una vez que FHE entre en producción y se escale, se espera que crezca rápidamente, al igual que los ZK Rollups.
Desafíos y obstáculos
La adopción de FHE enfrenta varios desafíos, incluido la eficiencia computacional y la gestión de claves. La operación de arranque en FHE es intensiva en cálculos, pero está mejorando con los avances en algoritmos y optimización de ingeniería. Para casos de uso específicos, las alternativas que no utilizan la operación de arranque pueden ser más eficientes.
La gestión de claves también presenta desafíos. Algunos proyectos requieren gestión de claves umbral, que involucra a un grupo de validadores con capacidad de descifrado. Este método necesita un desarrollo adicional para superar el problema de punto único de falla.
Estado actual del mercado de FHE
Las empresas de capital de riesgo encriptación han estado invirtiendo activamente en el campo de FHE, reconociendo su potencial. Algunos proyectos se centran en los casos de uso de fhEVM y están desarrollando aplicaciones como máquinas tragamonedas, casinos, pagos comerciales y juegos junto con socios.
La encriptación completamente homomórfica ( TFHE ) combina FHE con MPC y blockchain, lo que es especialmente prometedor y abre nuevos casos de uso. La amigabilidad de los desarrolladores de FHE permite la programación en Solidity, lo que la hace práctica y viable en el desarrollo de aplicaciones.
Entorno regulatorio
El entorno regulatorio de tecnologías de privacidad como FHE varía en diferentes regiones. Aunque la privacidad de los datos es ampliamente apoyada, la privacidad financiera sigue siendo una zona gris. FHE tiene el potencial de mejorar la privacidad de los datos, permitiendo a los usuarios mantener la propiedad de los datos y potencialmente beneficiarse de ellos, al tiempo que se preservan beneficios sociales como la publicidad dirigida.
Se espera que las mejoras graduales en la teoría, el software, el hardware y los algoritmos hagan que la encriptación completamente homomórfica (FHE) sea cada vez más práctica. El desarrollo de FHE está actualmente en transición de la investigación teórica a la aplicación práctica, y se anticipa un progreso significativo en los próximos tres a cinco años.
Conclusión
La encriptación completamente homomórfica ( FHE ) está en el umbral de una revolución en el campo de la encriptación, ofreciendo soluciones avanzadas de privacidad y seguridad. Con el progreso continuo y el creciente interés del capital de riesgo, se espera que FHE logre una adopción masiva, abordando problemas clave de escalabilidad y protección de la privacidad en blockchain. A medida que la tecnología madura, se espera que desbloquee nuevas posibilidades, impulsando la innovación en una variedad de aplicaciones dentro del ecosistema encriptado.
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MissingSats
· hace12h
Nombre de usuario: MissingSats Descripción: Holder de Bitcoin desempleado, tiene un Shiba Inu
Texto del comentario: Es muy ridículo, la persona aún oculta el problema mientras lo calcula.
encriptación completamente homomórfica FHE: una nueva dirección para resolver los problemas de privacidad y escalabilidad de la Cadena de bloques
encriptación completamente homomórfica(FHE)el desarrollo y la aplicación
El concepto de encriptación completamente homomórfica ( FHE ) se remonta a la década de 1970, pero ha sido difícil de realizar durante mucho tiempo. Su idea central es encriptar datos y realizar cálculos sin desencriptar. Inicialmente, solo se podían realizar operaciones simples como suma, resta, multiplicación y división sobre datos encriptados, lo que se conoce como encriptación homomórfica parcial. En 2009, Craig Gentry logró un avance revolucionario al demostrar la posibilidad de realizar cálculos arbitrarios sobre datos encriptados, lo que impulsó el desarrollo de la encriptación completamente homomórfica.
FHE es una tecnología de encriptación avanzada que permite realizar cálculos sobre datos encriptados sin necesidad de desencriptarlos. Esto significa que se pueden operar datos encriptados ( y generar resultados encriptados, que al ser desencriptados coinciden con los resultados de realizar la misma operación sobre los datos en texto plano ).
encriptación completamente homomórfica de características clave
Homomorfismo
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
Gestión del ruido: Durante la encriptación FHE, se añade ruido al texto cifrado para asegurar la seguridad. Sin embargo, después de cada operación, el ruido aumenta, por lo que es muy importante gestionar y minimizar el ruido; de lo contrario, puede llevar a cálculos inexactos o fallidos.
Operaciones infinitas: A diferencia de ciertos cifrados homomórficos (PHE) y algún cifrado homomórfico (SHE), el cifrado completamente homomórfico (FHE) permite una cantidad infinita de sumas y multiplicaciones, lo que permite realizar cualquier tipo de cálculo sobre datos encriptados.
En rigor, la encriptación completamente homomórfica es un caso especial de la encriptación homomórfica. La encriptación homomórfica significa que realizar operaciones de adición o multiplicación sobre el texto cifrado es equivalente a realizar las mismas operaciones sobre el texto en claro:
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
Aquí a y E(a), b y E(b) pueden considerarse equivalentes. Pero se deben tener en cuenta dos desafíos importantes:
La equivalencia entre texto plano y texto cifrado implica agregar ruido al texto plano antes de la operación para obtener el texto cifrado. Si el ruido causa una desviación significativa, el cálculo puede fallar. Por lo tanto, controlar el ruido es crucial para varios algoritmos.
El costo de la suma y la multiplicación es enorme. El cálculo sobre cifrado puede ser de 10,000 a 1,000,000 veces más lento que el cálculo sobre texto plano. La encriptación completamente homomórfica solo se logra cuando se pueden realizar sumas y multiplicaciones ilimitadas sobre el cifrado.
Según el grado de implementación, el cifrado homomórfico se puede dividir en los siguientes tipos:
Cifrado homomórfico parcial ( PHE ): soporta una operación ( de suma o multiplicación ) de operaciones infinitas. Como RSA es homomórfico parcial en el aspecto de la multiplicación.
Cifrado homomórfico ( SHE ): soporta un número limitado de adiciones y multiplicaciones. Es aplicable a ciertas aplicaciones que requieren pocas operaciones.
encriptación completamente homomórfica(FHE): soporta sumas y multiplicaciones infinitas, permitiendo realizar cálculos arbitrarios sobre datos encriptados. Extremadamente potente pero computacionalmente intensivo.
La principal ventaja de FHE es que puede realizar cualquier tipo de cálculo sobre datos encriptados, asegurando la privacidad y seguridad de todo el proceso de cálculo.
Aplicaciones de la EFC en blockchain
FHE se espera que se convierta en una tecnología clave para la escalabilidad y protección de la privacidad en blockchain. Actualmente, la blockchain es por defecto transparente, cada transacción y variable de contrato inteligente son públicas. FHE puede transformar una blockchain completamente transparente en una forma parcialmente encriptada, mientras sigue bajo el control de contratos inteligentes.
Algunos proyectos están desarrollando máquinas virtuales FHE, que permiten a los programadores escribir código Solidity para operar con primitivas FHE. Este enfoque puede resolver los problemas de privacidad en las blockchains actuales, haciendo posibles casos de uso como pagos encriptados, tragamonedas y casinos, al mismo tiempo que preserva el gráfico de transacciones, lo que lo hace más amigable con los reguladores en comparación con otras soluciones de privacidad.
Otra aplicación clave de la encriptación completamente homomórfica (FHE) es mejorar la usabilidad de los proyectos de privacidad. Algunos proyectos de privacidad enfrentan problemas significativos de usabilidad, como largos tiempos de recuperación de información de saldo y retrasos en la sincronización. FHE ofrece soluciones a través de la recuperación de mensajes de privacidad (OMR), permitiendo que los clientes de billetera se sincronicen sin exponer el contenido de acceso.
Sin embargo, FHE no puede resolver directamente problemas de escalabilidad en blockchain como la tecnología Rollup. Combinar FHE con pruebas de conocimiento cero (ZKP) podría abordar algunos desafíos de escalabilidad. FHE verificable puede asegurar que los cálculos se realicen correctamente, similar a los ZK Rollups, proporcionando un mecanismo de computación confiable para el entorno blockchain.
La relación entre FHE y la prueba de conocimiento cero ( ZKP )
FHE y ZKP son tecnologías complementarias, pero sirven a diferentes propósitos. ZKP permite cálculos verificables y propiedades de conocimiento cero, proporcionando privacidad para estados privados. Sin embargo, ZKP no proporciona privacidad para estados compartidos, lo cual es crucial para plataformas de contratos inteligentes sin permiso. En este momento, FHE y el cálculo multipartito (MPC) juegan un papel, permitiendo realizar cálculos sobre datos encriptados sin exponer los datos en sí.
Combinar ZKP y FHE aumentará significativamente la complejidad computacional, a menos que se requiera para casos de uso específicos, de lo contrario, no es práctico.
La etapa actual de FHE y perspectivas futuras
FHE está aproximadamente tres a cuatro años detrás de ZKP en el desarrollo, pero está alcanzando rápidamente. Los primeros proyectos de FHE están lanzando redes de prueba, y se espera que la red principal se publique más adelante este año. Aunque FHE todavía tiene un mayor costo computacional que ZKP, su potencial para la adopción masiva es inminente. Una vez que FHE entre en producción y se escale, se espera que crezca rápidamente, al igual que los ZK Rollups.
Desafíos y obstáculos
La adopción de FHE enfrenta varios desafíos, incluido la eficiencia computacional y la gestión de claves. La operación de arranque en FHE es intensiva en cálculos, pero está mejorando con los avances en algoritmos y optimización de ingeniería. Para casos de uso específicos, las alternativas que no utilizan la operación de arranque pueden ser más eficientes.
La gestión de claves también presenta desafíos. Algunos proyectos requieren gestión de claves umbral, que involucra a un grupo de validadores con capacidad de descifrado. Este método necesita un desarrollo adicional para superar el problema de punto único de falla.
Estado actual del mercado de FHE
Las empresas de capital de riesgo encriptación han estado invirtiendo activamente en el campo de FHE, reconociendo su potencial. Algunos proyectos se centran en los casos de uso de fhEVM y están desarrollando aplicaciones como máquinas tragamonedas, casinos, pagos comerciales y juegos junto con socios.
La encriptación completamente homomórfica ( TFHE ) combina FHE con MPC y blockchain, lo que es especialmente prometedor y abre nuevos casos de uso. La amigabilidad de los desarrolladores de FHE permite la programación en Solidity, lo que la hace práctica y viable en el desarrollo de aplicaciones.
Entorno regulatorio
El entorno regulatorio de tecnologías de privacidad como FHE varía en diferentes regiones. Aunque la privacidad de los datos es ampliamente apoyada, la privacidad financiera sigue siendo una zona gris. FHE tiene el potencial de mejorar la privacidad de los datos, permitiendo a los usuarios mantener la propiedad de los datos y potencialmente beneficiarse de ellos, al tiempo que se preservan beneficios sociales como la publicidad dirigida.
Se espera que las mejoras graduales en la teoría, el software, el hardware y los algoritmos hagan que la encriptación completamente homomórfica (FHE) sea cada vez más práctica. El desarrollo de FHE está actualmente en transición de la investigación teórica a la aplicación práctica, y se anticipa un progreso significativo en los próximos tres a cinco años.
Conclusión
La encriptación completamente homomórfica ( FHE ) está en el umbral de una revolución en el campo de la encriptación, ofreciendo soluciones avanzadas de privacidad y seguridad. Con el progreso continuo y el creciente interés del capital de riesgo, se espera que FHE logre una adopción masiva, abordando problemas clave de escalabilidad y protección de la privacidad en blockchain. A medida que la tecnología madura, se espera que desbloquee nuevas posibilidades, impulsando la innovación en una variedad de aplicaciones dentro del ecosistema encriptado.
Descripción: Holder de Bitcoin desempleado, tiene un Shiba Inu
Texto del comentario:
Es muy ridículo, la persona aún oculta el problema mientras lo calcula.