Développement et perspectives d'application du chiffrement homomorphe complet

Le chiffrement homomorphe complet ( FHE ), en tant que technologie de chiffrement avancée, permet d'effectuer des calculs sur des données chiffrées sans déchiffrement. Ce concept remonte aux années 1970, mais n'a connu des avancées significatives qu'en 2009. La caractéristique centrale du FHE est l'homomorphisme, c'est-à-dire que les opérations d'addition ou de multiplication sur les textes chiffrés sont équivalentes à l'exécution des mêmes opérations sur les textes en clair.

Contrairement à certains chiffrement homomorphique ( PHE ) et à un certain chiffrement homomorphique ( SHE ), le FHE prend en charge un nombre illimité d'opérations d'addition et de multiplication, ce qui lui permet d'effectuer des calculs arbitraires sur des données chiffrées. Cependant, le FHE fait également face à des défis tels que la gestion du bruit et l'efficacité des calculs.

Dans le domaine de la blockchain, le chiffrement homomorphe complet (FHE) est prometteur en tant que technologie clé pour résoudre les problèmes de scalabilité et de protection de la vie privée. Il peut transformer une blockchain transparente en une forme partiellement chiffrée, tout en maintenant le contrôle des contrats intelligents. Certains projets développent des machines virtuelles FHE, permettant aux programmeurs d'écrire du code de contrat intelligent pour opérer des primitives FHE. Cette approche peut résoudre les problèmes de confidentialité actuels sur la blockchain, tout en préservant les graphiques de transaction et en améliorant la conformité réglementaire.

Le FHE peut également améliorer l'utilisabilité des projets de confidentialité, par exemple en résolvant les problèmes de synchronisation des clients de portefeuille via la récupération de messages privés (OMR). Cependant, le FHE lui-même ne peut pas directement résoudre les problèmes d'évolutivité de la blockchain et pourrait nécessiter une utilisation combinée avec la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance (ZKP).

FHE et ZKP sont des technologies complémentaires, servant chacune des objectifs différents. ZKP fournit des calculs vérifiables et des propriétés de connaissance nulle, tandis que FHE permet de calculer sur des données chiffrées sans exposer les données elles-mêmes. Combiner les deux peut augmenter significativement la complexité des calculs, il est donc nécessaire de peser en fonction des cas d'utilisation spécifiques.

Actuellement, le développement de FHE est en retard par rapport à ZKP d'environ 3 à 4 ans, mais il rattrape rapidement son retard. Les premiers projets de FHE ont commencé les tests et le lancement du réseau principal est prévu pour plus tard cette année. Bien que FHE ait encore des coûts de calcul plus élevés que ZKP, son potentiel d'application à grande échelle devient de plus en plus évident.

Les applications du chiffrement homomorphe complet (FHE) font face à certains défis, tels que l'efficacité des calculs et la gestion des clés. L'intensité de calcul des opérations de démarrage est améliorée grâce à des améliorations algorithmiques et à des optimisations techniques. En ce qui concerne la gestion des clés, certains projets adoptent des méthodes de gestion de clés par seuil, mais il reste encore des progrès à faire pour surmonter le problème de point de défaillance unique.

Sur le marché, plusieurs entreprises développent activement des solutions de chiffrement homomorphe complet. Zama propose des outils de chiffrement homomorphe complet pour les projets Web3, Sunscreen a développé un compilateur de chiffrement homomorphe complet, Fhenix construit un réseau Ethereum Layer 2 supportant le chiffrement homomorphe complet, et Mind Network s'efforce de réaliser "un internet chiffré de bout en bout". Ces projets ont tous reçu le soutien de capital-risque, montrant la confiance du marché dans la technologie de chiffrement homomorphe complet.

En ce qui concerne l'environnement réglementaire, le chiffrement homomorphique complet (FHE) a le potentiel d'améliorer la confidentialité des données, permettant aux utilisateurs de conserver la propriété des données et de potentiellement en tirer profit, tout en maintenant des bénéfices sociaux. Avec les améliorations continues des théories, des logiciels, du matériel et des algorithmes, le FHE devrait connaître des progrès significatifs au cours des 3 à 5 prochaines années, passant progressivement de la recherche théorique à des applications pratiques.

Dans l'ensemble, la technologie de chiffrement homomorphe complet se trouve à un moment clé de transformation dans le domaine du chiffrement, promettant de fournir des solutions innovantes aux problèmes d'évolutivité et de protection de la vie privée dans la blockchain. Avec la maturité de la technologie et l'expansion des applications, le FHE devrait favoriser le développement innovant de divers types d'applications dans l'écosystème du chiffrement.