encriptação totalmente homomórfica(FHE) estado atual do desenvolvimento e perspectivas de aplicação da tecnologia

A tecnologia de criptografia desempenhou um papel importante no processo da civilização humana, especialmente nos domínios da segurança da informação e da proteção da privacidade. Em 2008, Satoshi Nakamoto de forma criativa fundiu encriptação assimétrica e funções de hash, projetando um mecanismo de prova de trabalho, que impulsionou o nascimento do Bitcoin e inaugurou a era da blockchain.

Com o desenvolvimento da tecnologia blockchain, algumas técnicas de criptografia de ponta começaram a se destacar, incluindo prova de zero conhecimento (ZKP), computação multipartidária (MPC) e encriptação totalmente homomórfica (FHE). Entre elas, a FHE, como o "Santo Graal" da criptografia, permite realizar cálculos arbitrários em dados encriptados sem a necessidade de os descriptografar, possibilitando assim a computação de privacidade em cadeia combinável, trazendo novas possibilidades para múltiplos campos.

A característica principal da FHE é permitir cálculos e operações em textos cifrados, que podem ser mapeados diretamente para o texto claro, mantendo inalteradas as propriedades matemáticas dos dados encriptados. A FHE suporta cálculos e operações infinitas em dados encriptados.

No campo da FHE, os produtos de código aberto da Microsoft e da Zama têm uma influência significativa. A biblioteca SEAL da Microsoft suporta encriptação totalmente homomórfica e encriptação parcial homomórfica, oferecendo uma interface C++ eficiente. A biblioteca TFHE da Zama foca na encriptação totalmente homomórfica de alto desempenho, oferecendo serviços através de uma interface em C.

Para aplicações de blockchain, a utilização de uma solução de computação segura multipartidária com limiar (TMPC) para gerir chaves de desencriptação é uma opção com potencial. Esta solução permite que múltiplos participantes gerenciem conjuntamente as chaves, podendo apenas desencriptar os dados quando se atinge um número pré-definido de participantes, aumentando a segurança.

A empresa Zama, além de fornecer a biblioteca TFHE, lançou dois produtos importantes: o Concrete ML e o fhEVM. O Concrete ML é utilizado para computação privada em aprendizado de máquina, enquanto o fhEVM suporta o uso de tecnologia FHE em contratos inteligentes Ethereum.

O projeto Fhenix está a explorar a combinação do fhEVM com a tecnologia Rollup, construindo uma solução Layer2 do tipo FHE-Rollups. O Fhenix adota uma solução de Optimistic Rollups, com uma pilha tecnológica que inclui uma variante do provador de fraudes do Arbitrum Nitro, a biblioteca central fheOS e a rede de serviços de limiar (TSN), entre outros componentes.

A Fhenix também introduziu o módulo Relay, permitindo que várias blockchains e redes Layer 2/3 possam conectar-se aos Coprocessadores FHE para utilizar a função FHE. Através da colaboração com a EigenLayer, a Fhenix melhorou a eficiência e flexibilidade dos Coprocessadores FHE.

A tecnologia FHE tem amplas perspectivas de aplicação em jogos de cadeia completa, DeFi e IA.

1. Fornecer encriptação no jogo, evitando manipulações em tempo real e protegendo a privacidade dos jogadores.

2. Proteger dados sensíveis no DeFi, reduzindo o risco de ataques MEV.

3. Proteger os dados pessoais durante o treinamento de modelos de IA.

A tecnologia FHE foi reconhecida por profissionais da indústria, incluindo Vitalik Buterin. Além da Zama e da Fhenix, há outros projetos dignos de atenção no ecossistema FHE, como Sunscreen, Mind Network, PADO Labs, Arcium, Inco Network, Treat, entre outros. Instituições de pesquisa e educação sem fins lucrativos, como FHE.org e FHE Onchain, também têm fornecido suporte importante para o desenvolvimento do ecossistema.

Com o desenvolvimento de projetos como o Fhenix, a tecnologia FHE tem potencial para ser amplamente aplicada em diferentes áreas, trazendo novas inovações e vitalidade para os campos da blockchain e da criptografia.