FHE技術解析:全同態加密如何顛覆數據隱私保護

FHE:披上哈利波特的隱身衣

全同態加密(FHE)是一項先進的加密技術,允許在加密數據上直接進行計算,從而在保護隱私的同時處理數據。FHE在金融、醫療、雲計算等多個領域有潛在應用,但由於其巨大的計算和內存開銷,商業化仍需時日。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

基本原理

FHE的核心是通過多項式加密原始數據,並在加密狀態下執行計算。簡化的加密過程如下:

  1. 選擇密鑰多項式 s(x)
  2. 生成隨機多項式 a(x)
  3. 生成小的"誤差"多項式 e(x)
  4. 加密明文 m: c(x) = m + a(x)*s(x) + e(x)

解密時,知道s(x)就可以恢復出明文m。引入隨機多項式和誤差是爲了增加安全性。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

爲實現加密狀態下的計算,FHE將運算轉化爲電路模型。但每次運算都會增加噪聲,最終可能導致無法正確解密。爲解決這個問題,FHE採用了以下技術:

  • 密鑰切換:壓縮密文大小
  • 模數切換:減小噪聲
  • 引導(Bootstrap):重置噪聲到初始水平

其中Bootstrap技術雖然計算開銷很大,但能實現無限深度的計算,是實現真正FHE的關鍵。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

FHE面臨的挑戰

FHE最大的挑戰是其巨大的計算開銷。相比普通計算,FHE的計算速度可能慢100萬倍以上。美國DARPA啓動了DPRIVE計劃,試圖將FHE的速度提高到普通計算的1/10,但進展緩慢。

DPRIVE計劃主要從以下方面着手:

  1. 增大處理器字長
  2. 開發專用ASIC處理器
  3. 構建MIMD並行架構

盡管FHE技術進展緩慢,但在保護敏感數據方面仍具有獨特意義,特別是在軍事、醫療、金融等領域。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

區塊鏈結合

在區塊鏈領域,FHE可用於保護鏈上隱私、AI訓練數據隱私、鏈上投票隱私等。也被視爲潛在的MEV解決方案之一。但FHE的高計算開銷可能會顯著降低網路吞吐量。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

主要項目

目前大多數FHE項目使用Zama提供的技術實現,如Fhenix、Privasea、Inco Network、Mind Network等。這些項目主要在商業模式上有所區別。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

Zama基於TFHE方案,構建了較爲完善的區塊鏈+AI開發堆棧。Octra採用了獨特的hypergraphs技術來實現FHE,並構建了新的智能合約語言和共識協議。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

展望

FHE技術仍處於非常早期階段,其發展不及零知識證明技術。主要挑戰包括高成本、工程難度大、商業化前景不明等。

隨着更多資金和注意力的投入,預計會有更多FHE項目出現。FHE芯片的落地是其商業化的關鍵條件之一。盡管面臨技術阻力,但FHE在國防、金融、醫療等領域仍具有巨大潛力,未來可能迎來爆發。

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

Gate Ventures研究院:FHE,披上哈利波特的隱身衣

查看原文
此页面可能包含第三方内容,仅供参考(非陈述/保证),不应被视为 Gate 认可其观点表述,也不得被视为财务或专业建议。详见声明
  • 讚賞
  • 6
  • 分享
留言
0/400
ForkTroopervip
· 12小時前
数据加密这事儿真麻烦啊
回復0
SerumSquirrelvip
· 12小時前
数学民工还在睡大觉?
回復0
BlockchainBardvip
· 12小時前
科技与魔法的真好 了大人物
回復0
Ser_This_Is_A_Casinovip
· 12小時前
密码学婴儿车推起来!
回復0
周一梭哈周五哭vip
· 13小時前
这波加密 梭哈了
回復0
StableNomadvip
· 13小時前
实际上... 觉得这又像是一个mt gox等着发生,老实说。计算成本会毁掉任何投资回报率指标。
查看原文回復0
交易,隨時隨地
qrCode
掃碼下載 Gate APP
社群列表
繁體中文
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)