Развитие и перспективы применения гомоморфного шифрования

Гомоморфное шифрование ( FHE ) является продвинутой формой шифрования, которая позволяет выполнять вычисления с зашифрованными данными без их расшифровки. Эта концепция технологии восходит к 70-м годам 20 века, но только в 2009 году она достигла прорывного прогресса. Основная характеристика FHE - это гомоморфность, то есть выполнение операций сложения или умножения над шифрованными данными эквивалентно выполнению тех же операций над открытыми данными.

В отличие от частичного гомоморфного шифрования и некоторых видов гомоморфного шифрования, FHE поддерживает неограниченное количество операций сложения и умножения, что позволяет выполнять произвольные вычисления над зашифрованными данными. Эта особенность делает FHE способным обеспечивать защиту конфиденциальности данных, одновременно позволяя проводить необходимые обработки и анализ данных.

Гомоморфное шифрование имеет потенциал для решения проблем защиты конфиденциальности и масштабируемости в области блокчейна. Оно может преобразовать прозрачный блокчейн в частично зашифрованную форму, сохраняя при этом функции управления смарт-контрактами. Это открывает новые возможности для таких приложений, как шифрование платежей, онлайн-игры и др., и является более дружественным к регулированию по сравнению с другими решениями по защите конфиденциальности.

FHE также может улучшить пользовательский опыт существующих проектов конфиденциальности, например, решая проблемы с задержкой синхронизации баланса через приватный обмен сообщениями (OMR). Хотя FHE сам по себе не решает проблемы масштабируемости блокчейна, его комбинация с технологией нулевых доказательств может предоставить новые решения для этой проблемы.

В настоящее время развитие Гомоморфного шифрования (FHE) отстает от технологий нулевого раскрытия (zero-knowledge proofs) на 3-4 года, но быстро догоняет. Проекты первого поколения FHE уже начали тестирование, и ожидается, что основная сеть будет запущена позже в этом году. Несмотря на то, что вычислительные затраты все еще выше, чем у нулевого раскрытия, с развитием технологий FHE имеет потенциал для масштабного применения.

Основные проблемы, с которыми сталкивается FHE, включают вычислительную эффективность и управление ключами. Вычислительная интенсивность операций саморазворачивания смягчается за счет улучшения алгоритмов и инженерной оптимизации. В области управления ключами такие решения, как управление ключами с порогом, все еще нуждаются в дальнейшем развитии для преодоления проблемы единой точки отказа.

Несколько стартапов активно разрабатывают технологии и приложения, связанные с Гомоморфное шифрование (FHE). Эти компании сосредоточены на различных направлениях, таких как аппаратное ускорение, инструменты открытого шифрования, платформы для разработки приложений с учетом конфиденциальности и т.д. Венчурный капитал также проявляет большой интерес к области FHE, предоставляя финансовую поддержку связанным проектам.

Регулирующая среда FHE варьируется в зависимости от региона. Хотя конфиденциальность данных в целом поддерживается, конфиденциальность финансов остается предметом споров. FHE имеет потенциал для защиты прав собственности на личные данные, одновременно сохраняя такие социальные выгоды, как таргетированная реклама.

В течение следующих 3-5 лет FHE, скорее всего, перейдет от теоретических исследований к практическому применению. С постоянным прогрессом в теории, программном обеспечении, аппаратном обеспечении и алгоритмах технология FHE станет все более практичной, что, скорее всего, приведет к появлению различных инновационных приложений в шифровальном экосистеме.