Новый технологический шторм, предсказанный Виталиком: рост FHE меняет мир криптовалют

Преимущества полностью гомоморфного шифрования: По сравнению с традиционными алгоритмами шифрования его уникальная особенность заключается в том, что третья сторона может выполнять любое количество вычислений и операций с зашифрованными данными, не расшифровывая их, что открывает новые возможности для конфиденциальных вычислений.

Определение FHE

Гомоморфное шифрование (FHE): позволяет выполнять определенную форму алгебраических операций над зашифрованным текстом, и полученный результат по-прежнему зашифрован. Расшифрованный результат согласуется с результатом той же операции над открытым текстом. По сравнению с доказательством с нулевым разглашением, самое большое преимущество полностью гомоморфного шифрования заключается в том, что оно дает облаку возможность выполнять вычисления над зашифрованными данными, тем самым защищая конфиденциальную информацию от доступа третьих лиц.

Полностью гомоморфное шифрование (FHE) можно разбить на:

• HE в FHE означает технологию гомоморфного шифрования. Его основная особенность заключается в том, что он позволяет выполнять вычисления и операции над зашифрованным текстом, и эти операции могут быть напрямую сопоставлены с открытым текстом, то есть математические свойства зашифрованных данных остаются неизменными;

• Буква F в аббревиатуре FHE представляет собой совершенно новый уровень гомоморфизма, позволяющий выполнять неограниченное количество вычислений и операций с зашифрованными данными.

Сравнение FHE с ZK и MPC

В области обеспечения конфиденциальности тремя передовыми технологиями отрасли являются: FHE, ZK и MPC.

Полностью гомоморфное шифрование (FHE) может выполнять различные операции с зашифрованными данными без их предварительной расшифровки, тем самым обеспечивая высокую степень защиты конфиденциальности данных. В то же время FHE обеспечивает надежные гарантии безопасности для таких областей, как облачные вычисления и блокчейн.

Доказательство с нулевым разглашением (ZK) — это передовая криптографическая технология, которая играет ключевую роль в защите конфиденциальности данных и обеспечении корректности фактов. С помощью ZK одна сторона может доказать подлинность заявления другой стороне, не раскрывая конкретных данных, связанных с заявлением, тем самым эффективно защищая конфиденциальность субъекта данных. ZK широко используется при построении решений по расширению блокчейна, таких как zk-rollups.

Многопартийные вычисления (MPC) — это вычислительная модель, основанная на технологии криптографии, которая может защищать конфиденциальные данные участников и выполнять вычислительные задачи, не раскрывая приватные входные данные. Технология MPC разбивает вычислительный процесс на несколько этапов и вводит операции шифрования и дешифрования на каждом этапе, тем самым позволяя нескольким сторонам участвовать в вычислениях без утечки приватной информации.

Из приведенного выше сравнения видно, что технология FHE фокусируется на выполнении вычислений без расшифровки данных, тем самым защищая конфиденциальность данных; технология ZK фокусируется на доказательстве правильности утверждений, защищая конфиденциальность утверждений; технология MPC стремится к достижению многосторонних безопасных вычислений для обеспечения конфиденциальности и безопасности участников в ходе вычислительного процесса.

Важность FHE

Лучшая защита конфиденциальности и безопасности: FHE обеспечивает конфиденциальность и безопасность данных во время вычислительного процесса путем шифрования данных, тем самым предотвращая утечку данных и атаки. Этот метод шифрования использует математические принципы и криптографические методы, чтобы сделать возможными безопасные вычисления в среде облачных вычислений. Во время вычислительного процесса никто, включая процессор данных, не может просматривать исходное содержимое данных, тем самым достигая цели нераскрытия исходных данных.

Дополнительные сценарии использования: FHE может применяться для безопасной обработки данных в финансовой сфере, защиты конфиденциальности в медицинской сфере, безопасных облачных вычислений, электронного голосования, безопасной передачи данных в Интернете вещей и многих других областях. Благодаря технологии FHE все слои общества могут достичь безопасной обработки и передачи данных, обеспечить безопасность конфиденциальной информации пользователей и способствовать цифровизации и интеллектуальному развитию различных отраслей. Таким образом, FHE имеет более широкий спектр сценариев применения, чем ZK и MPC как в Web 2, так и в Web 3.

Ключевые проекты в области FHE

Зама

Zama — проект, ориентированный на технологию полностью гомоморфного шифрования.

Проект направлен на разработку и продвижение решений FHE для защиты конфиденциальности данных в области блокчейна и искусственного интеллекта. Полностью гомоморфное шифрование является основной технологией Zama, которая позволяет выполнять произвольные вычисления над зашифрованными данными без расшифровки, тем самым обеспечивая конфиденциальность данных во время обработки. Zama предоставляет мощный набор библиотек и решений FHE с открытым исходным кодом, позволяя всем, от независимых разработчиков до крупных предприятий, создавать сквозные зашифрованные приложения, не имея никаких знаний о криптографии для начала работы.

Продукция и услуги Zamas в основном нацелены на такие отрасли, как здравоохранение, финансовые услуги, реклама, оборона, биометрия и государственная безопасность. Благодаря своим технологиям Zama может предоставлять решения для машинного обучения и смарт-контрактов, сохраняющие конфиденциальность, для этих отраслей. Кроме того, Zama активно участвует в различных проектах по дальнейшему продвижению применения своей технологии FHE. Например, она сотрудничала с Mind Network для интеграции своего решения Concrete ML в сеть проверки Mind Networks FHE, чтобы установить новый стандарт для децентрализованной проверки ИИ. Она также сотрудничала с Privasea для совместного изучения областей ИИ, безопасности данных и МО и разработки серии приложений ИИ, сохраняющих конфиденциальность, на основе платформы ZAMA-ConcreteML.

Zama завершила раунд финансирования серии A на сумму $73 млн, возглавляемый Multicoin Capital и Protocol Labs при участии Metaplanet, Blockchange Ventures, Vsquared Ventures и Stake Capital.

Феникс

Fhenix — это решение уровня 2 на базе Ethereum, работающее на базе FHE Rollups и сопроцессоров FHE.

Fhenix полностью совместим с виртуальной машиной Ethereum (EVM) и обеспечивает полную поддержку языка Solidity. Он может запускать смарт-контракты на основе FHE и реализовывать конфиденциальные вычисления в цепочке. В отличие от других решений, Fhenix не использует zkFHE, а использует Optimistic Rollup вместо ZK Rollup. В то же время он использует технологию Zamas FHE для достижения конфиденциальности в цепочке с помощью fhEVM и фокусируется на исследованиях, разработках и применении технологии TFHE (Threshold FHE). Технология TFHE может обеспечить полностью гомоморфное шифрование с участием нескольких сторон, предоставляя более надежное решение для защиты конфиденциальности пользователей и безопасности данных. Запуск Fhenix обеспечит большую защиту конфиденциальности и безопасности в экосистеме Ethereum и будет способствовать применению и развитию технологии блокчейна в большем количестве областей.

2 апреля 2024 года Fhenix объявила, что будет работать с EigenLayer над разработкой сопроцессора FHE, надеясь внедрить FHE в смарт-контракты. Так называемый сопроцессор FHE фокусируется на вычислении зашифрованных данных без предварительной расшифровки информации. Вычислительные задачи FHE не нужно обрабатывать на Ethereum, L2 или L3, а только на назначенных процессорах. Сопроцессор FHE будет защищен механизмами Fhenix FHE Rollup и EigenLayer. Согласно дорожной карте, Fhenix планирует запустить основную сеть в январе 2025 года.

В сентябре 2023 года Fhenix завершил посевной раунд финансирования на сумму $7 миллионов, возглавляемый Sora Ventures, Multicoin Capital и Collider Ventures, при участии Node Capital, Bankless, HackVC, TaneLabs и Metaplanet. Проект Fhenix привносит инновационные возможности конфиденциальных вычислений в сферу блокчейна, объединяя технологию полностью гомоморфного шифрования и решения Ethereum L2, и показал широкий потенциал применения в различных областях.

Секретная сеть

Secret Network — это блокчейн-проект, ориентированный на конфиденциальность, который призван обеспечить защиту конфиденциальности для децентрализованных приложений (DApps). Проект позволяет разработчикам создавать новые типы приложений без разрешений, сохраняющих конфиденциальность.

Secret Network — это блокчейн уровня 1, созданный с помощью Cosmos SDK и Tendermint BFT. Это платформа смарт-контрактов, ориентированная на конфиденциальность. Это первый проект, предоставляющий частные смарт-контракты в основной сети. Проект расширил свои возможности защиты конфиденциальности за счет интеграции технологии Intel SGX (Software Guard Extensions). Первоначально Secret Network называлась Enigma. Изначально планировалось, что она будет развиваться на основе экосистемы Ethereum, но позже из-за проблем с производительностью она была изменена на разработку независимой публичной цепочки, которая поддерживает конфиденциальные вычисления через Cosmos SDK. Эта цепочка не только поддерживает конфиденциальные вычисления, но и обеспечивает взаимодействие с другими экосистемами Cosmos, обеспечивая конфиденциальность для широкого спектра сетей блокчейнов.

Основная технологическая инновация Secret Network заключается в интегрированном Intel SGX, который позволяет ему предоставлять конфиденциальность данных пользователям, сохраняя при этом прозрачность блокчейна. Благодаря своим уникальным возможностям защиты конфиденциальности Secret Network обеспечивает конфиденциальность данных для приложений Web 3.0, стимулируя развитие таких областей, как децентрализованные финансы.

Солнцезащитный крем

Sunscreen — это блокчейн-проект, ориентированный на конфиденциальность и призванный предоставить инженерам решения для создания и развертывания частных приложений с использованием криптографических методов, таких как FHE.

Компания открыла исходный код собственного компилятора FHE, собственного компилятора на основе Web3, который преобразует обычные функции Rust в эквиваленты FHE, сохраняющие конфиденциальность, обеспечивая высокую производительность для арифметических операций (таких как DeFi) без аппаратного ускорения. Кроме того, компилятор FHE также поддерживает схему BFV FHE. В то же время Sunscreen работает над созданием компилятора ZKP, совместимого с компилятором FHE, чтобы гарантировать вычислительную целостность, хотя общая скорость при доказательстве гомоморфных операций ниже. Кроме того, компания также ищет децентрализованную систему хранения для хранения шифротекстов FHE.

В будущем плане развития Sunscreen сначала будет поддерживать частные транзакции в тестовой сети, затем поддерживать предопределенные частные программы и, наконец, позволит разработчикам писать произвольные частные программы с использованием своих компиляторов FHE и ZKP.

В июле 2022 года Sunscreen завершила посевной раунд финансирования в размере $4,65 млн., возглавляемый Polychain Capital, при участии Northzone, Coinbase Ventures, dao 5 и других. Среди индивидуальных инвесторов — Навал Равикан, основатель Entropy Такс Пасифик и другие. Среди соучредителей Sunscreens — Равитал Соломон и Маклейн Уилкисон, соучредитель сети конфиденциальности NuCypher. Компания стремится помочь инженерам создавать приложения на основе полностью гомоморфного шифрования. Ранее Sunscreen получила $570 000 в предпосевных раундах финансирования.

Сеть разума

Mind Network — это поддерживаемый Zama уровень повторного размещения, целью которого является реализация HTTPZ — концепции сквозного зашифрованного Интернета.

Сетевые продукты включают MindLayer, решение для повторного размещения FHE для сетей AI и DePIN, MindSAP, протокол скрытых адресов FHE, и MindLake, FHE DataLake, созданный на основе сети валидаторов FHE. Пользователи могут повторно размещать токены LST BTC и ETH в Mind Network через MindLayer и внедрять улучшенные валидаторы FHE для достижения сквозных зашифрованных процессов проверки и расчета. В то же время он внедряет механизм консенсуса доказательства интеллекта (PoI), разработанный специально для задач машинного обучения AI, чтобы гарантировать справедливое и безопасное распределение среди валидаторов FHE. Вычисления FHE также могут быть ускорены аппаратным обеспечением. MindLake — это хранилище данных Rollup для вычислений зашифрованных данных в цепочке. Кроме того, Mind Network запускает цепочку Rollup с AltLayer, EigenDA и Arbitrum Orbit. Тестовая сеть Mind Networks уже доступна. В июне 2023 года Mind Network завершила посевной раунд финансирования в размере $2,5 млн. долларов США с участием таких инвесторов, как Binance Labs, Comma 3 Ventures, SevenX Ventures, HashKey Capital, Big Brain Holdings, Arweave SCP Ventures, Mandala Capital и т. д. В то же время проект был выбран для пятого сезона инкубационной программы Binance Labs, был выбран для программы Chainlink BUILD и получил грант Ethereum Foundation Fellowship.

Приваси

Privasea — это проект распределенной вычислительной сети, который интегрирует полностью гомоморфное зашифрованное машинное обучение (FHEML). Он также запустил DApp ImHuman на основе технологии FHE для обеспечения безопасного выполнения проверки лица (PoH).

После того, как пользователь создаст учетную запись ImHuman, он не сможет восстановить ее, если забудет свой пароль. ImHuman будет использовать фронтальную камеру для сканирования изображений лица и шифрования их на телефоне. Они не будут отправлены ни на один сервер, и Privasea не будет иметь к ним доступа. Зашифрованное изображение лица будет отправлено на сервер Privasea и использовано для генерации персонального NFT для завершения проверки лица. Пользователи, прошедшие проверку PoH, получат эксклюзивный airdrop. В настоящее время ImHuman доступен только в Google Play и скоро будет доступен в App Store. Privasea также создала инфраструктуру AI DePIN Privasea AI Network, которая была запущена в качестве тестовой сети. Создав децентрализованную вычислительную сеть, тестовая сеть предоставляет масштабируемые распределенные вычислительные ресурсы для задач FHE AI, тем самым снижая риск централизованной обработки данных. Решение Privaseas FHE поддерживается специальным машинным обучением Zamas. По состоянию на март 2024 года Privasea завершила посевной раунд финансирования на сумму $5 млн. долларов США при участии таких инвесторов, как Binance Labs, Gate Labs, MH Ventures, K 300, QB Ventures, CryptoTimes и др. В апреле Privasea завершила новый раунд стратегического финансирования при участии таких инвесторов, как OKX Ventures и Tanelabs, инкубатор, в котором есть доля у SoftBank.

Риски трассы FHE

FHE неэффективен: В текущей индустрии блокчейнов из-за ограничений вычислительной мощности и алгоритмов технология ZK очень сложна для внедрения. Вычислительная мощность, требуемая FHE, на 4-5 порядков больше, чем у ZK (примерно в 1000-10000 раз), поэтому на данном этапе очень сложно полностью внедрить FHE. На данном этапе могут быть реализованы только вычисления сложения и вычитания FHE, но это все еще требует большого объема вычислений, что приведет к низкой эффективности вычислений, и потребует большого объема вычислительной мощности, а стоимость также значительно возрастет.

Спрос на FHE на рынке невелик: Хотя принятие FHE может решить проблемы, с которыми сталкиваются некоторые отрасли, сложность и стоимость внедрения FHE относительно высоки, что приводит к уменьшению числа проектов, желающих принять FHE. Кроме того, конфиденциальность является безболезненным требованием для большинства пользователей. Поскольку это государственная услуга, мало кто готов платить за премию за конфиденциальность. Рыночный спрос на FHE невелик, что приводит к тому, что готовность различных сторон проекта разрабатывать FHE не очень сильна. Поэтому в последние годы FHE находился в стадии застоя в развитии, и ни одно реальное приложение не было реализовано.

Слабая вычислительная инфраструктура: Основная предпосылка для реализации FHE заключается в том, что требуется большой объем вычислительной мощности. Тот факт, что выполняются дополнительные вычисления FHE, доказал, что центральные процессоры не могут удовлетворить самые основные вычислительные требования FHE. Для их удовлетворения требуются графические процессоры и микросхемы ASIC. Однако из-за роста индустрии искусственного интеллекта мир в настоящее время находится в фазе дефицита вычислительной мощности. Производство графических процессоров Nvidia запланировано до 2025 года, а проекты децентрализованных вычислительных мощностей в криптоиндустрии не имеют условий для разработки FHE из-за недостаточной общей вычислительной мощности и проблем с аппаратным оборудованием, таких как пропускная способность и TPS. В контексте этого дефицита вычислительной мощности нереалистично хотеть развивать трек FHE в больших масштабах.

Подведем итог

Прежде всего, FHE, как святой Грааль криптографии, может позволить третьим лицам выполнять любое количество вычислений и операций с зашифрованными данными без расшифровки с помощью своего уникального алгоритма, предоставляя новые возможности для конфиденциальных вычислений. Технология FHE может эффективно защищать конфиденциальность данных пользователей, обеспечивая при этом безопасный обмен данными и их обработку. Не только в криптоиндустрии, но и во всех сферах жизни в реальном обществе, она может играть инновационную роль и решать существующие проблемы конфиденциальности для всех слоев общества.

Во-вторых, как ранний путь, FHE сталкивается со многими трудностями. Эффективность FHE ограничена вычислительной мощностью и ограничениями алгоритмов в текущей индустрии блокчейнов, что затрудняет внедрение технологии FHE. Хотя FHE может решать некоторые отраслевые проблемы, требуемая вычислительная мощность примерно в 1000-10000 раз больше, чем у ZK. Поэтому FHE может реализовывать только вычисления сложения и вычитания. На его применение влияют низкий рыночный спрос и слабая инфраструктура вычислительной мощности, что делает разработку FHE застойной.

В целом, FHE — очень перспективный и новаторский путь. Технология FHE может эффективно защищать конфиденциальность данных пользователей, обеспечивая при этом безопасный обмен данными и их обработку. Однако FEH сталкивается со многими трудностями при внедрении из-за ограниченной инфраструктуры и низкого рыночного спроса, вызванного проблемами эффективности и стоимости. Таким образом, FHE — это направление будущего развития криптоиндустрии, но на данном этапе оно все еще находится на ранних стадиях и не имеет условий для своего проектного применения.

Эта статья взята из интернета: Новый технологический шторм, предсказанный Виталиком: Подъем FHE меняет мир криптовалют

По теме: TON достигает новой вершины, НЕ выходит за рамки, станет ли Pixelverse следующей хитовой игрой в экосистеме TON?

Оригинал | Odaily Planet Daily Автор | Эшер В последнее время резкие колебания цен на BTC привели к резкому падению большинства альткоинов, но TON вырос против тренда и сегодня пробил $8, установив новый рекордный максимум. В то же время токен NOT популярной игры в экосистеме TON значительно подскочил после падения до $0.015, и текущая цена составляет $0.0184. Если он сможет эффективно пробить уровень сопротивления $0.02 до $0.021, можно ожидать, что он снова достигнет самой высокой цены в истории. Для тех, кто пропустил Notcoin, стоит обратить внимание на игру экосистемы TON Pixelverse. Далее Odaily Planet Daily расскажет о причинах, по которым Pixelverse стоит обратить внимание, и поделится…