Desenvolvimento e Perspectivas de Aplicação da encriptação totalmente homomórfica

encriptação totalmente homomórfica(FHE) como uma tecnologia avançada de encriptação, permite a realização de cálculos em dados encriptados sem a necessidade de os descriptografar. Este conceito remonta à década de 1970, mas só em 2009 é que houve um avanço significativo. A característica central do FHE é a homomorfia, ou seja, realizar operações de adição ou multiplicação sobre o texto cifrado é equivalente a realizar as mesmas operações sobre o texto claro.

Diferente de parte da encriptação homomórfica ( PHE ) e de certa encriptação homomórfica ( SHE ), a encriptação totalmente homomórfica (FHE) suporta operações de adição e multiplicação infinitas, permitindo realizar cálculos arbitrários em dados encriptados. No entanto, a FHE também enfrenta desafios como a gestão de ruído e a eficiência computacional.

No campo da blockchain, a FHE tem potencial para se tornar a tecnologia chave na resolução de problemas de escalabilidade e proteção da privacidade. Ela pode transformar a blockchain transparente em uma forma parcialmente encriptada, mantendo o controle dos contratos inteligentes. Alguns projetos estão desenvolvendo máquinas virtuais FHE, permitindo que programadores escrevam código de contratos inteligentes que operam com primitivas FHE. Esta abordagem pode resolver os problemas de privacidade atuais na blockchain, enquanto mantém o gráfico de transações, aumentando a conformidade regulatória.

A encriptação totalmente homomórfica (FHE) também pode melhorar a usabilidade de projetos de privacidade, como resolver problemas de sincronização de clientes de carteira através da recuperação de mensagens privadas (OMR). No entanto, a FHE por si só não pode resolver diretamente o problema de escalabilidade da blockchain, podendo precisar ser utilizada em combinação com a tecnologia de provas de conhecimento zero (ZKP).

A FHE e a ZKP são tecnologias complementares, cada uma servindo a diferentes propósitos. A ZKP oferece cálculos verificáveis e propriedades de conhecimento zero, enquanto a FHE permite calcular dados encriptados sem expor os dados em si. Combinar as duas pode aumentar significativamente a complexidade computacional, portanto, é necessário pesar de acordo com o caso de uso específico.

Atualmente, o desenvolvimento de FHE está cerca de 3-4 anos atrasado em relação ao ZKP, mas está a avançar rapidamente. Os primeiros projetos de FHE começaram a ser testados, e espera-se que a mainnet seja lançada mais tarde este ano. Embora o FHE ainda tenha um custo computacional mais elevado do que o ZKP, o seu potencial para aplicação em larga escala está a tornar-se cada vez mais evidente.

A aplicação de FHE enfrenta alguns desafios, como eficiência de cálculo e gestão de chaves. A intensidade computacional das operações de auto-boot está sendo melhorada através de melhorias algorítmicas e otimizações de engenharia. Na gestão de chaves, alguns projetos adotam métodos de gestão de chaves com limite, mas ainda precisam de mais desenvolvimento para superar o problema de ponto único de falha.

No que diz respeito ao mercado, várias empresas estão ativamente a desenvolver soluções de FHE. A Zama oferece ferramentas de FHE para projetos Web3, a Sunscreen desenvolveu um compilador de FHE, a Fhenix está a construir uma rede Ethereum Layer 2 que suporta FHE, e a Mind Network está empenhada em realizar a "internet encriptada de ponta a ponta". Estes projetos obtiveram o apoio de capital de risco, demonstrando a confiança do mercado na tecnologia FHE.

No que diz respeito ao ambiente regulamentar, a encriptação totalmente homomórfica tem o potencial de aumentar a privacidade dos dados, permitindo que os usuários mantenham a propriedade dos dados e potencialmente lucrem com isso, ao mesmo tempo que mantêm benefícios sociais. Com os contínuos avanços em teoria, software, hardware e algoritmos, prevê-se que a encriptação totalmente homomórfica faça progressos significativos nos próximos 3 a 5 anos, passando gradualmente da pesquisa teórica para aplicações práticas.

De um modo geral, a tecnologia de encriptação totalmente homomórfica está num momento crucial para transformar o campo da encriptação, com a expectativa de fornecer soluções inovadoras para problemas como escalabilidade e proteção da privacidade no blockchain. Com o amadurecimento da tecnologia e a expansão das aplicações, espera-se que a FHE impulsione o desenvolvimento inovador de diversas aplicações no ecossistema de encriptação.