encriptación completamente homomórfica(FHE) el desarrollo y la aplicación

La encriptación completamente homomórfica ( FHE ) es una tecnología de encriptación avanzada que permite realizar cálculos sobre datos encriptados sin necesidad de desencriptarlos. Este concepto se remonta a la década de 1970, pero no fue hasta el trabajo revolucionario de Craig Gentry en 2009 que se hizo realmente posible.

Las características clave de FHE incluyen la homomorfidad, donde las operaciones de suma y multiplicación de datos cifrados ( son equivalentes a las operaciones en texto claro ), así como la gestión de ruido y la capacidad de operaciones infinitas. En comparación con la encriptación homomórfica parcial ( PHE ) y algún tipo de encriptación homomórfica ( SHE ), FHE admite un número infinito de operaciones de suma y multiplicación, lo que la convierte en una técnica extremadamente poderosa pero computacionalmente intensiva.

En el campo de la cadena de bloques, se espera que el Cifrado homomórfico (FHE) se convierta en una tecnología clave para resolver problemas de escalabilidad y protección de la privacidad. Puede transformar una cadena de bloques transparente en una forma parcialmente encriptada, manteniendo al mismo tiempo el control de los contratos inteligentes. Este enfoque puede permitir aplicaciones como pagos encriptados, juegos de privacidad, etc., al tiempo que conserva el gráfico de transacciones, lo que lo hace más ventajoso en términos de regulación.

FHE también puede mejorar la experiencia del usuario de proyectos de privacidad mediante la recuperación de mensajes privados (OMR), permitiendo que los clientes de billetera sincronicen datos sin exponer el contenido de acceso. Aunque FHE en sí no aborda directamente el problema de escalabilidad de blockchain, combinarlo con pruebas de conocimiento cero (ZKP) podría proporcionar nuevas ideas para abordar este desafío.

FHE y ZKP son tecnologías complementarias, cada una sirviendo a diferentes propósitos. ZKP proporciona computaciones verificables y propiedades de conocimiento cero, mientras que FHE permite realizar cálculos sobre datos encriptados sin revelar los datos en sí. Combinar ambas, aunque aumentará significativamente la complejidad computacional, puede ofrecer ventajas únicas en escenarios específicos.

Actualmente, el desarrollo de la encriptación completamente homomórfica está aproximadamente tres a cuatro años detrás de la prueba de conocimiento cero, pero está alcanzando rápidamente. Los primeros proyectos de encriptación completamente homomórfica han comenzado las pruebas, y se espera que la red principal se lance más adelante este año. A pesar de que el costo computacional sigue siendo mayor que el de ZKP, el potencial de adopción masiva de FHE está comenzando a mostrarse.

Los principales desafíos que enfrenta la encriptación completamente homomórfica (FHE) incluyen la eficiencia computacional y la gestión de claves. La intensidad computacional de las operaciones de arranque se está mitigando mediante mejoras algorítmicas y optimizaciones ingenieriles. La gestión de claves, especialmente en proyectos que requieren gestión de claves de umbral, aún necesita desarrollarse más para superar el problema de punto único de falla.

En el ámbito del mercado, varias empresas están desarrollando activamente soluciones de encriptación completamente homomórfica (FHE). Por ejemplo, Zama ofrece herramientas FHE para proyectos Web3, Sunscreen ha desarrollado un compilador FHE, y Fhenix está construyendo una red de capa 2 de Ethereum que soporte FHE. Estos proyectos han recibido un apoyo significativo de capital de riesgo, lo que refleja el reconocimiento del mercado sobre el potencial de FHE.

En términos de entorno regulatorio, el FHE tiene el potencial de mejorar la protección de la privacidad de los datos, al mismo tiempo que se mantienen los beneficios sociales. Con los constantes avances en teoría, software, hardware y algoritmos, se espera que el FHE logre un desarrollo significativo en los próximos 3-5 años, transitando gradualmente de la investigación teórica a la aplicación práctica.

En general, el Cifrado homomórfico (FHE) se encuentra en la cúspide de revolucionar el campo de la encriptación, proporcionando soluciones innovadoras a los problemas de privacidad y seguridad. A medida que la tecnología madura y se expande su aplicación, se espera que el FHE libere un nuevo potencial de innovación en el ecosistema de blockchain, impulsando el desarrollo de diversas aplicaciones.