Chiffrement homomorphe complet ( FHE ) développement et application

Le chiffrement homomorphe complet ( FHE ) est une technologie de chiffrement avancée, permettant d'effectuer des calculs sur des données chiffrées sans avoir à les déchiffrer. Ce concept remonte aux années 1970, mais ce n'est qu'avec le travail révolutionnaire de Craig Gentry en 2009 qu'il est devenu réellement possible.

Les caractéristiques clés de FHE incluent l'homomorphisme ( les opérations d'addition et de multiplication des données chiffrées équivalent aux opérations en clair ), la gestion du bruit et la capacité d'opérations infinies. Comparé au chiffrement homomorphe partiel (PHE) et à certaines formes de chiffrement homomorphe (SHE), FHE prend en charge un nombre infini d'opérations d'addition et de multiplication, ce qui en fait une technologie extrêmement puissante mais gourmande en calcul.

Dans le domaine de la blockchain, le FHE est promis à devenir une 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. Cette approche permet de réaliser des paiements chiffrés, des jeux privés et d'autres applications, tout en conservant le graphique des transactions, ce qui la rend plus avantageuse sur le plan réglementaire.

Le chiffrement homomorphe complet (FHE) peut également améliorer l'expérience utilisateur des projets de confidentialité en permettant la récupération de messages privés (OMR), permettant aux clients de portefeuilles de synchroniser des données sans révéler le contenu d'accès. Bien que le FHE ne résolve pas directement les problèmes d'évolutivité de la blockchain, sa combinaison avec les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP) pourrait offrir de nouvelles perspectives pour relever ce défi.

FHE et ZKP sont des technologies complémentaires, servant chacune des objectifs différents. ZKP fournit des calculs vérifiables et des propriétés à connaissance nulle, tandis que FHE permet de calculer sur des données chiffrées sans exposer les données elles-mêmes. Combiner les deux, bien que cela augmente considérablement la complexité des calculs, peut offrir des avantages uniques dans des scénarios spécifiques.

Actuellement, le développement de FHE accuse environ trois à quatre ans de retard par rapport à ZKP, mais rattrape rapidement son retard. Les premiers projets de FHE ont commencé à être testés, et le lancement du réseau principal est prévu pour plus tard cette année. Bien que les coûts de calcul soient encore supérieurs à ceux de ZKP, le potentiel d'adoption à grande échelle de FHE commence à se manifester.

Les principaux défis auxquels est confronté le chiffrement homomorphe complet incluent l'efficacité de calcul et la gestion des clés. L'intensité de calcul de l'opération de démarrage est atténuée par des améliorations algorithmiques et des optimisations d'ingénierie. La gestion des clés, en particulier dans les projets nécessitant une gestion de clés par seuil, doit encore évoluer pour surmonter le problème de point de défaillance unique.

Sur le plan du marché, plusieurs entreprises développent activement des solutions de chiffrement homomorphe complet (FHE). Par exemple, Zama propose des outils FHE pour les projets Web3, Sunscreen a développé un compilateur FHE, et Fhenix construit un réseau Ethereum Layer 2 prenant en charge le FHE. Ces projets ont tous reçu un soutien significatif de capital-risque, reflétant la reconnaissance du marché du potentiel du FHE.

En ce qui concerne l'environnement réglementaire, le FHE a le potentiel d'améliorer la protection de la vie privée des données tout en maintenant les avantages sociaux. Avec les avancées constantes en théorie, en logiciels, en matériel et en algorithmes, le FHE devrait connaître un développement significatif au cours des 3 à 5 prochaines années, passant de la recherche théorique à des applications pratiques.

Dans l'ensemble, le FHE se trouve au cœur de la révolution du domaine du chiffrement, offrant des solutions innovantes aux problèmes de confidentialité et de sécurité. Avec la maturation de la technologie et l'expansion de son application, le FHE devrait libérer un nouveau potentiel d'innovation dans l'écosystème blockchain, favorisant le développement de diverses applications.