FHE là chén thánh của điện toán. Giá trị và điện toán đang chuyển sang một mạng mở, không cần cấp phép. FHE sẽ củng cố hầu hết các cơ sở hạ tầng và ứng dụng cần thiết. Khi thị trường đi xuống trong tình trạng thị trường giá xuống, các nhà đầu tư và nhà phát triển dự án sẽ luôn bắt đầu tìm kiếm những điểm tăng trưởng mới.
Trong khoảng thời gian trống thiếu các điểm nóng liên tục, đây là cơ hội tuyệt vời để khám phá và hiểu sâu hơn về các công nghệ mới, bởi vì các công nghệ mới có thể trở thành cốt lõi của câu chuyện thị trường tiếp theo.
Tháng trước, Portal Ventures, một công ty đầu tư mạo hiểm mã hóa nổi tiếng, đã xuất bản một bài viết trên blog chính thức của mình thảo luận chi tiết về công nghệ Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE). Tuy nhiên, bài viết chuyên sâu về kỹ thuật này dường như không thu hút được nhiều sự quan tâm của công chúng.
Tác giả của Portal Ventures đã nói như sau: "Mã hóa đồng hình hoàn toàn là chén thánh của các kế hoạch mã hóa".
Hiểu được các công nghệ mà các quỹ đầu tư mạo hiểm tập trung vào là rất quan trọng đối với các nhà đầu tư vì nó có thể giúp chúng ta dự đoán và hiểu được các xu hướng tiềm năng trong chu kỳ thị trường tiếp theo. Trên thực tế, các công nghệ như mã hóa đồng cấu, bằng chứng không kiến thức và tính toán bảo mật đa bên có tác động sâu sắc đến lĩnh vực mật mã, đặc biệt là mã hóa đồng cấu hoàn toàn, có thể có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong lĩnh vực tiền điện tử và web3.
Vấn đề là, hầu hết mọi người có rất ít ý tưởng về mã hóa đồng cấu hoàn toàn thực sự là gì, nó hoạt động như thế nào và nó khác với các công nghệ khác như thế nào. Khi thị trường trì trệ và tâm lý đầu tư xuống thấp, chắc chắn đây là một lựa chọn sáng suốt để thoát khỏi sự hối hả và nhộn nhịp của sự cường điệu và tiến hành nghiên cứu cũng như hiểu biết sâu về những công nghệ tiên tiến này.
Có phần trùng hợp, tác giả may mắn được tiếp xúc với các giải pháp kỹ thuật liên quan đến FHE tại nơi làm việc cách đây vài năm. Vì vậy, tôi quyết định diễn giải sâu sắc bài viết này của Portal Ventures, hy vọng cung cấp cho bạn một số quan điểm và suy nghĩ mới.
**Mã hóa đồng cấu và mã hóa hoàn toàn đồng cấu, chính xác thì chúng là gì? **
Nếu bạn đọc trực tiếp bài viết gốc của Portal Ventures, bạn có thể bị nhầm lẫn bởi mô tả toán học phức tạp của Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE).
Trên thực tế, thế giới mật mã mang tính bí truyền và kỹ thuật, nhưng chúng ta có thể giải thích những khái niệm này một cách đơn giản và phổ biến. Trong phần này, tác giả cố gắng cung cấp cho bạn một số ví dụ trực quan và dễ hiểu hơn để giúp bạn hiểu sâu hơn về mã hóa đồng cấu hoàn toàn.
Đầu tiên, hãy tưởng tượng một "chiếc hộp bí mật". Bạn có thể đặt bất kỳ vật phẩm nào vào hộp này và khóa nó lại. Sau khi khóa, bạn không thể nhìn hoặc chạm vào nội dung của hộp. Nhưng điều đáng ngạc nhiên là chiếc hộp ma thuật này cho phép bạn thay đổi màu sắc hoặc hình dạng của những món đồ bên trong mà không cần mở nó ra.
Như thể hiện trong hình trên, Complete Homomorphic Encryption (Mã hóa hoàn toàn đồng hình) có thể coi như một chiếc hộp ma thuật:
Phong bì của bạn (Your Envelope): Điều này thể hiện dữ liệu gốc mà bạn muốn mã hóa.
Thao tác với chiếc hộp ma thuật: Ngay cả khi không giải mã hoặc mở phong bì, bạn vẫn có thể thực hiện các thao tác trên dữ liệu trong phong bì (chẳng hạn như cộng, trừ, v.v.).
Phong bì mới: Sau khi trải qua thao tác hộp ma thuật, bạn sẽ nhận được kết quả mã hóa mới.
Đây là ý tưởng cơ bản của mã hóa đồng cấu: hoạt động trên dữ liệu được mã hóa mà không cần biết chính dữ liệu đó.
Ví dụ phổ biến này giúp hiểu "Mã hóa hoàn toàn đồng hình" đang làm gì. Nhưng trên thực tế, bản thân khái niệm này vẫn hơi giống việc lắng nghe những gì bạn nói. Vậy thế nào là "đầy đủ" và "đồng hình"?
1. "Đầy đủ" là gì?
Trong mật mã, sơ đồ mã hóa có thể hỗ trợ nhiều thao tác, chẳng hạn như cộng, nhân, v.v. Khi chúng tôi nói rằng sơ đồ mã hóa là "hoàn toàn đồng hình", chúng tôi muốn nói rằng sơ đồ mã hóa hỗ trợ bất kỳ số thao tác cơ bản nào (như cộng và nhân) trên dữ liệu được mã hóa mà không cần giải mã. Điều này trái ngược với mã hóa đồng cấu một phần, chẳng hạn như các sơ đồ chỉ hỗ trợ phép cộng hoặc chỉ phép nhân.
2."Đồng hình" là gì?
“Đồng hình” xuất phát từ tiếng Hy Lạp, có nghĩa là “hình dạng hoặc cấu trúc giống nhau”. Trong mật mã, khi chúng tôi nói rằng một sơ đồ mã hóa là đồng hình, chúng tôi muốn nói rằng một số thao tác có tác dụng tương tự đối với bản rõ giống như đối với bản mã. Nói cách khác, nếu bạn thực hiện một thao tác trên dữ liệu được mã hóa và sau đó giải mã kết quả, thì việc đó tương đương với việc giải mã dữ liệu trước tiên rồi thực hiện thao tác tương tự trên dữ liệu được giải mã.
3. Ví dụ, hãy xem xét sơ đồ mã hóa hỗ trợ phép cộng đồng hình. Giả sử bạn có hai số: 3 và 4. Trước tiên, bạn có thể mã hóa hai số rồi cộng hai số được mã hóa bằng sơ đồ mã hóa đồng cấu này. Cuối cùng, bạn giải mã kết quả tổng hợp. Kết quả được giải mã sẽ là 7, giống như kết quả bạn sẽ nhận được nếu bạn thêm trực tiếp bản rõ 3 và 4.
Tuy nhiên, bạn có thể hỏi, làm thế nào để chúng ta thực hiện các phép tính cộng, trừ, nhân và chia trên các số không phải số? Trên thực tế, chúng ta có thể sử dụng các phương pháp mã hóa cụ thể để chuyển đổi dữ liệu không phải số sang dạng kỹ thuật số, để có thể thực hiện các phép toán như cộng và nhân trên chúng. Điều này có nghĩa là việc áp dụng mã hóa đồng cấu hoàn toàn không chỉ giới hạn ở các phép tính toán học mà nó còn có thể được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác.
Để giải thích khái niệm này một cách trực quan hơn, chúng ta hãy xem xét ví dụ về dữ liệu y tế.
Giả sử bệnh viện có một số dữ liệu bệnh nhân, chẳng hạn như tuổi và lượng đường trong máu, nhưng không muốn gửi trực tiếp đến nhà cung cấp dịch vụ đám mây để phân tích do lo ngại về quyền riêng tư.
Bằng cách sử dụng mã hóa đồng cấu hoàn toàn, bệnh viện có thể mã hóa dữ liệu này trước tiên.
Hãy tưởng tượng rằng nhà cung cấp dịch vụ đám mây cần tính tuổi trung bình của tất cả bệnh nhân (việc này yêu cầu cộng và chia) và tổng giá trị đường huyết nhân với số lượng bệnh nhân (điều này liên quan đến phép cộng và phép nhân).
Tất cả những tính toán này có thể được thực hiện trên dữ liệu được mã hóa mà không cần giải mã. Nhà cung cấp dịch vụ đám mây hoàn thành việc tính toán mà không giải mã dữ liệu và sau đó trả kết quả được mã hóa cho bệnh viện. Điều này đảm bảo quyền riêng tư của dữ liệu đồng thời đáp ứng nhu cầu xử lý dữ liệu.
Đây là điểm hấp dẫn của mã hóa đồng cấu hoàn toàn, nó cung cấp cho chúng ta một phương pháp xử lý dữ liệu an toàn và linh hoạt.
**Tại sao FHE lại quan trọng? **
Hiện tại, các phương pháp thực hiện tính toán trên dữ liệu được mã hóa hiện nay chưa tối ưu. Chúng tương đối tốn kém về mặt sử dụng tài nguyên và thời gian.
Do đó, quy trình tiêu chuẩn của ngành là dữ liệu sẽ được giải mã bởi bên thứ ba (tức là công ty) trước khi thực hiện tính toán.
Ví dụ cụ thể, hãy tưởng tượng bạn có một tệp dữ liệu chứa thông tin tài chính về một số cá nhân nổi tiếng.
Hãy gọi tập tin này là "M". Chúng tôi cần một số công ty để phân tích dữ liệu này.
Quá trình hiện tại như thế nào? Đầu tiên, tôi mã hóa M bằng chức năng mã hóa như RSA hoặc AES. Tại thời điểm này, M trở thành E(M), trong đó E là hàm mã hóa.
Tiếp theo, tôi gửi E(M) đến máy chủ của công ty. Công ty hiện giải mã E(M) thành bản rõ D(M), thông qua hàm giải mã liên quan D.
Công ty trực tiếp phân tích văn bản thuần túy của tệp M.
Sau thao tác, mã hóa lại M để tạo ra E(M').
Sau đó công ty lấy M' đã mã hóa và gửi lại cho tôi, tôi lại giải mã.
Rõ ràng, vấn đề chính ở đây là khi công ty giải mã M và lưu trữ nó trên máy chủ của mình để tính toán, các bên thứ ba sẽ có quyền truy cập vào dữ liệu nhạy cảm được cho là cần được bảo vệ. Điều này có thể gây ra vấn đề nếu người đó đã bị hack hoặc có mục đích xấu.
Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE) giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép thực hiện tính toán trên dữ liệu được mã hóa. Các công ty không còn cần phải giải mã E(M). Nó thực hiện phân tích trực tiếp trên dữ liệu được mã hóa. Không cần giải mã và không có giả định tin cậy.
Tóm lại, việc giới thiệu mã hóa đồng cấu hoàn toàn sẽ giải quyết được một vấn đề chính trong quy trình xử lý dữ liệu hiện tại, đó là rủi ro về quyền riêng tư có thể gặp phải khi dữ liệu được xử lý bởi bên thứ ba. FHE cung cấp cho chúng tôi cách xử lý hiệu quả dữ liệu được mã hóa đồng thời đảm bảo quyền riêng tư của dữ liệu.
**FHE được sử dụng như thế nào trong tiền điện tử? **
Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE) mở ra một cánh cửa mới cho thế giới mã hóa và mang đến cho chúng ta nhiều kịch bản ứng dụng mà trước đây không thể tưởng tượng được. Mô tả ban đầu về khung cảnh trong bài viết gốc của Poly Venture tương đối đơn giản, vì vậy chúng tôi đã cố gắng sử dụng một bảng để đưa ra cách diễn giải có tổ chức hơn.
**FHE vs ZK vs MPC, bạn có phân biệt được không? **
Sau khi tìm hiểu về mã hóa đồng cấu hoàn toàn (FHE), có thể dễ dàng so sánh nó với các công nghệ quen thuộc khác như bằng chứng không có kiến thức (ZK) và tính toán nhiều bên (MPC). Thoạt nhìn, tất cả họ đều có vẻ đang giải quyết các vấn đề về quyền riêng tư và máy tính tương tự nhau. Nhưng mối liên hệ và sự khác biệt thực sự giữa ba điều này là gì?
Trước tiên, chúng ta hãy xem xét các định nghĩa cơ bản của ba công nghệ này:
FHE: Cho phép thực hiện các phép tính trên dữ liệu được mã hóa mà không cần giải mã.
*ZK: Cho phép một bên chứng minh với bên kia rằng một tuyên bố là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin cụ thể nào về tuyên bố đó.
MPC: Cho phép nhiều bên cùng thực hiện tính toán trên dữ liệu riêng tư của họ mà không tiết lộ dữ liệu đầu vào cho những người tham gia khác.
Sau đó, hãy xem xét những điểm tương đồng, khác biệt và điểm giao nhau của chúng từ nhiều chiều:
1. Mục đích:
*Mục đích chính của FHE là thực hiện các phép tính mà không cần giải mã.
*Mục tiêu của ZK là chứng minh tính đúng đắn của một sự thật mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về sự thật đó.
Mục tiêu của MPC là cho phép nhiều bên cùng nhau tính toán một cách an toàn mà không tiết lộ thông tin đầu vào tương ứng của họ.
2. Quyền riêng tư và điện toán:
Trong ZK, việc tính toán không nhất thiết phải mang tính riêng tư. Ví dụ: mặc dù bạn có thể sử dụng ZK để xác minh rằng số dư tài khoản ngân hàng vượt quá 100.000 USD nhưng các phép tính được sử dụng để thực hiện xác minh đó không nhất thiết phải mang tính riêng tư.
Ngược lại, FHE đảm bảo tính riêng tư của các phép tính vì tất cả các phép tính đều được thực hiện trên dữ liệu được mã hóa.
3.Hạn chế và thách thức:
*MPC yêu cầu ít nhất một máy chủ trung thực và có thể bị ảnh hưởng bởi các cuộc tấn công DDoS, các cuộc tấn công thông đồng thầm lặng và chi phí liên lạc.
ZK chủ yếu được sử dụng để chứng minh tính chính xác chứ không phải như một công nghệ bảo mật.
Mặc dù FHE cung cấp quyền riêng tư mạnh mẽ nhưng nó kém hiệu quả hơn về mặt tính toán và đòi hỏi nhiều tài nguyên hơn.
4.Ứng dụng trong lĩnh vực mã hóa:
FHE có thể được sử dụng để xây dựng nhiều hợp đồng thông minh riêng tư hơn và các ứng dụng blockchain khác.
ZK được sử dụng để tạo ra các giải pháp blockchain có thể mở rộng như zk-rollups.
MPC chủ yếu được sử dụng để quản lý và lưu ký khóa riêng.
5. Sử dụng chéo:
MPC có thể được kết hợp với FHE để tạo thành ngưỡng FHE, giúp tăng cường bảo mật bằng cách chia một khóa mã hóa FHE thành nhiều khóa và trao một khóa cho mỗi người tham gia.
zkFHE là sự kết hợp giữa bằng chứng không có kiến thức và mã hóa hoàn toàn đồng hình và đang được nghiên cứu để triển khai zk-rollups trên hợp đồng thông minh FHE.
Nói chung, mặc dù FHE, ZK và MPC trùng nhau ở một số khía cạnh nhưng chúng đều có những ưu điểm và kịch bản ứng dụng riêng. Cả ba công nghệ đều mang lại tiềm năng lớn để tăng cường quyền riêng tư và bảo mật trong thế giới tiền điện tử, nhưng sự kết hợp và nghiên cứu sâu hơn của chúng vẫn là một lĩnh vực hoạt động tích cực trong cộng đồng tiền điện tử.
Cuối cùng, chúng tôi cũng có thể cung cấp phiên bản bảng tiết kiệm luồng để so sánh các công nghệ trên với nhau nhằm giúp mọi người hiểu một cách trực quan hơn.
Triển vọng tương lai cho FHE
Từ những điều trên, có thể thấy rằng mã hóa đồng cấu hoàn toàn (FHE) rõ ràng là một công nghệ mạnh mẽ.
Nhưng tại sao nó lại không được áp dụng rộng rãi, thậm chí hiếm khi được nhắc đến trong CT tiền điện tử? Một mặt, có một ngưỡng nhất định để hiểu bản thân công nghệ, mặt khác, công nghệ FHE vẫn đang phải đối mặt với một số thách thức và khó dễ dàng lọt vào tầm nhìn của công chúng dưới hình thức thương mại.
Những thách thức có thể bao gồm:
1. Tính toán chuyên sâu: Khi các bản mã của chúng ta tương tác với nhau, nhiều tiếng ồn hơn sẽ được thêm vào để duy trì tính bảo mật. Sơ đồ FHE sử dụng công nghệ "bootstrapping" để giảm nhiễu, nhưng việc này đòi hỏi rất nhiều tính toán và tốn nhiều tài nguyên.
2. Các hàm bị giới hạn: Các phép tính FHE bị giới hạn ở phép cộng, phép nhân và các biến thể/kết hợp của chúng. Ví dụ: bạn không thể sử dụng câu lệnh if trong FHE vì nội dung đã được mã hóa. Hơn nữa, việc xây dựng các phép toán tương đối phức tạp, chẳng hạn như so sánh và chia, đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận về logic cơ bản, dẫn đến các kỹ thuật lập trình phức tạp hơn và hiệu quả tính toán kém hơn.
3. Vấn đề về khả năng tương thích/khả năng kết hợp: Các ứng dụng và nhà cung cấp dịch vụ hiện tại không được xây dựng để tính toán trên dữ liệu được mã hóa. Điều này hạn chế sự tích hợp của FHE với các công nghệ hiện có và tăng quán tính cần thiết để phát triển các ứng dụng tương thích với FHE.
Phương pháp khả thi:
1. Bộ tăng tốc phần cứng: Một số sơ đồ FHE nhất định, chẳng hạn như nuFHE và cuFHE, có thể sử dụng khả năng tăng tốc GPU, nhưng bước đột phá chính sẽ đến từ các FPGA và ASIC nhanh hơn. Các công nghệ khác, chẳng hạn như quang tử, cũng đang được nghiên cứu để tăng tốc các trường hợp sử dụng phần cứng cho FHE.
2. Mô hình lập trình mới: Giống như các gói dành cho toán học phức tạp như pandas và numpy trên Python, các thư viện FHE cũng sẽ được xây dựng. Hiện tại, Zama và Sunscreen là hai dự án xây dựng thư viện và SDK như vậy cho FHE. Ngoài ra, cần xây dựng các trình biên dịch chuyên dụng để cho phép các nhà phát triển hợp nhất FHE, ZKP và MPC.
3. Tích hợp giữa FHE và các giải pháp hiện có: Các giải pháp sẽ được xây dựng để làm cho các công cụ hiện có tương thích với FHE, đóng vai trò là lớp trung gian giữa các công cụ và dữ liệu được mã hóa FHE.
Cuối cùng, Portal Ventures nhấn mạnh một lần nữa trong phần kết của bài viết gốc:
"FHE là chén thánh của điện toán và chúng tôi đang tiến tới thương mại hóa nó. Giá trị và điện toán đang chuyển đổi sang các mạng mở, không cần cấp phép và chúng tôi tin rằng FHE sẽ củng cố hầu hết các cơ sở hạ tầng và ứng dụng cần thiết."
Ngoài ra, họ cũng bày tỏ sự quan tâm đến các dự án hiện đang theo học của FHE. Do đó, những gì chúng ta có thể thấy là các VC quan tâm đến FHE, hoặc các VC sẽ là những người đầu tiên quan tâm đến các công nghệ lõi cứng chưa lọt vào mắt công chúng.
Lịch sử cho thấy các dự án mã hóa dựa trên công nghệ mới thường có hào quang tỏa sáng, được định giá cao và được nhiều thủ đô săn đón.
Trước khi bắt đầu bữa tiệc tiếp theo, chúng ta thực sự nên dành nhiều thời gian hơn và nghiên cứu trước danh tính của các vị khách, để khi bữa tiệc bắt đầu có thể thoải mái giải quyết.
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Mã hóa đồng hình hoàn toàn sẽ mang lại những thay đổi gì cho Web3?
FHE là chén thánh của điện toán. Giá trị và điện toán đang chuyển sang một mạng mở, không cần cấp phép. FHE sẽ củng cố hầu hết các cơ sở hạ tầng và ứng dụng cần thiết. Khi thị trường đi xuống trong tình trạng thị trường giá xuống, các nhà đầu tư và nhà phát triển dự án sẽ luôn bắt đầu tìm kiếm những điểm tăng trưởng mới.
Trong khoảng thời gian trống thiếu các điểm nóng liên tục, đây là cơ hội tuyệt vời để khám phá và hiểu sâu hơn về các công nghệ mới, bởi vì các công nghệ mới có thể trở thành cốt lõi của câu chuyện thị trường tiếp theo.
Tháng trước, Portal Ventures, một công ty đầu tư mạo hiểm mã hóa nổi tiếng, đã xuất bản một bài viết trên blog chính thức của mình thảo luận chi tiết về công nghệ Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE). Tuy nhiên, bài viết chuyên sâu về kỹ thuật này dường như không thu hút được nhiều sự quan tâm của công chúng.
Tác giả của Portal Ventures đã nói như sau: "Mã hóa đồng hình hoàn toàn là chén thánh của các kế hoạch mã hóa".
Hiểu được các công nghệ mà các quỹ đầu tư mạo hiểm tập trung vào là rất quan trọng đối với các nhà đầu tư vì nó có thể giúp chúng ta dự đoán và hiểu được các xu hướng tiềm năng trong chu kỳ thị trường tiếp theo. Trên thực tế, các công nghệ như mã hóa đồng cấu, bằng chứng không kiến thức và tính toán bảo mật đa bên có tác động sâu sắc đến lĩnh vực mật mã, đặc biệt là mã hóa đồng cấu hoàn toàn, có thể có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong lĩnh vực tiền điện tử và web3.
Vấn đề là, hầu hết mọi người có rất ít ý tưởng về mã hóa đồng cấu hoàn toàn thực sự là gì, nó hoạt động như thế nào và nó khác với các công nghệ khác như thế nào. Khi thị trường trì trệ và tâm lý đầu tư xuống thấp, chắc chắn đây là một lựa chọn sáng suốt để thoát khỏi sự hối hả và nhộn nhịp của sự cường điệu và tiến hành nghiên cứu cũng như hiểu biết sâu về những công nghệ tiên tiến này.
Có phần trùng hợp, tác giả may mắn được tiếp xúc với các giải pháp kỹ thuật liên quan đến FHE tại nơi làm việc cách đây vài năm. Vì vậy, tôi quyết định diễn giải sâu sắc bài viết này của Portal Ventures, hy vọng cung cấp cho bạn một số quan điểm và suy nghĩ mới.
**Mã hóa đồng cấu và mã hóa hoàn toàn đồng cấu, chính xác thì chúng là gì? **
Nếu bạn đọc trực tiếp bài viết gốc của Portal Ventures, bạn có thể bị nhầm lẫn bởi mô tả toán học phức tạp của Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE).
Trên thực tế, thế giới mật mã mang tính bí truyền và kỹ thuật, nhưng chúng ta có thể giải thích những khái niệm này một cách đơn giản và phổ biến. Trong phần này, tác giả cố gắng cung cấp cho bạn một số ví dụ trực quan và dễ hiểu hơn để giúp bạn hiểu sâu hơn về mã hóa đồng cấu hoàn toàn.
Đầu tiên, hãy tưởng tượng một "chiếc hộp bí mật". Bạn có thể đặt bất kỳ vật phẩm nào vào hộp này và khóa nó lại. Sau khi khóa, bạn không thể nhìn hoặc chạm vào nội dung của hộp. Nhưng điều đáng ngạc nhiên là chiếc hộp ma thuật này cho phép bạn thay đổi màu sắc hoặc hình dạng của những món đồ bên trong mà không cần mở nó ra.
Như thể hiện trong hình trên, Complete Homomorphic Encryption (Mã hóa hoàn toàn đồng hình) có thể coi như một chiếc hộp ma thuật:
Đây là ý tưởng cơ bản của mã hóa đồng cấu: hoạt động trên dữ liệu được mã hóa mà không cần biết chính dữ liệu đó.
Ví dụ phổ biến này giúp hiểu "Mã hóa hoàn toàn đồng hình" đang làm gì. Nhưng trên thực tế, bản thân khái niệm này vẫn hơi giống việc lắng nghe những gì bạn nói. Vậy thế nào là "đầy đủ" và "đồng hình"?
1. "Đầy đủ" là gì?
2."Đồng hình" là gì?
3. Ví dụ, hãy xem xét sơ đồ mã hóa hỗ trợ phép cộng đồng hình. Giả sử bạn có hai số: 3 và 4. Trước tiên, bạn có thể mã hóa hai số rồi cộng hai số được mã hóa bằng sơ đồ mã hóa đồng cấu này. Cuối cùng, bạn giải mã kết quả tổng hợp. Kết quả được giải mã sẽ là 7, giống như kết quả bạn sẽ nhận được nếu bạn thêm trực tiếp bản rõ 3 và 4.
Tuy nhiên, bạn có thể hỏi, làm thế nào để chúng ta thực hiện các phép tính cộng, trừ, nhân và chia trên các số không phải số? Trên thực tế, chúng ta có thể sử dụng các phương pháp mã hóa cụ thể để chuyển đổi dữ liệu không phải số sang dạng kỹ thuật số, để có thể thực hiện các phép toán như cộng và nhân trên chúng. Điều này có nghĩa là việc áp dụng mã hóa đồng cấu hoàn toàn không chỉ giới hạn ở các phép tính toán học mà nó còn có thể được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác.
Để giải thích khái niệm này một cách trực quan hơn, chúng ta hãy xem xét ví dụ về dữ liệu y tế.
Đây là điểm hấp dẫn của mã hóa đồng cấu hoàn toàn, nó cung cấp cho chúng ta một phương pháp xử lý dữ liệu an toàn và linh hoạt.
**Tại sao FHE lại quan trọng? **
Hiện tại, các phương pháp thực hiện tính toán trên dữ liệu được mã hóa hiện nay chưa tối ưu. Chúng tương đối tốn kém về mặt sử dụng tài nguyên và thời gian.
Do đó, quy trình tiêu chuẩn của ngành là dữ liệu sẽ được giải mã bởi bên thứ ba (tức là công ty) trước khi thực hiện tính toán.
Ví dụ cụ thể, hãy tưởng tượng bạn có một tệp dữ liệu chứa thông tin tài chính về một số cá nhân nổi tiếng.
Rõ ràng, vấn đề chính ở đây là khi công ty giải mã M và lưu trữ nó trên máy chủ của mình để tính toán, các bên thứ ba sẽ có quyền truy cập vào dữ liệu nhạy cảm được cho là cần được bảo vệ. Điều này có thể gây ra vấn đề nếu người đó đã bị hack hoặc có mục đích xấu.
Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE) giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép thực hiện tính toán trên dữ liệu được mã hóa. Các công ty không còn cần phải giải mã E(M). Nó thực hiện phân tích trực tiếp trên dữ liệu được mã hóa. Không cần giải mã và không có giả định tin cậy.
Tóm lại, việc giới thiệu mã hóa đồng cấu hoàn toàn sẽ giải quyết được một vấn đề chính trong quy trình xử lý dữ liệu hiện tại, đó là rủi ro về quyền riêng tư có thể gặp phải khi dữ liệu được xử lý bởi bên thứ ba. FHE cung cấp cho chúng tôi cách xử lý hiệu quả dữ liệu được mã hóa đồng thời đảm bảo quyền riêng tư của dữ liệu.
**FHE được sử dụng như thế nào trong tiền điện tử? **
Mã hóa hoàn toàn đồng hình (FHE) mở ra một cánh cửa mới cho thế giới mã hóa và mang đến cho chúng ta nhiều kịch bản ứng dụng mà trước đây không thể tưởng tượng được. Mô tả ban đầu về khung cảnh trong bài viết gốc của Poly Venture tương đối đơn giản, vì vậy chúng tôi đã cố gắng sử dụng một bảng để đưa ra cách diễn giải có tổ chức hơn.
**FHE vs ZK vs MPC, bạn có phân biệt được không? **
Sau khi tìm hiểu về mã hóa đồng cấu hoàn toàn (FHE), có thể dễ dàng so sánh nó với các công nghệ quen thuộc khác như bằng chứng không có kiến thức (ZK) và tính toán nhiều bên (MPC). Thoạt nhìn, tất cả họ đều có vẻ đang giải quyết các vấn đề về quyền riêng tư và máy tính tương tự nhau. Nhưng mối liên hệ và sự khác biệt thực sự giữa ba điều này là gì?
Trước tiên, chúng ta hãy xem xét các định nghĩa cơ bản của ba công nghệ này:
Sau đó, hãy xem xét những điểm tương đồng, khác biệt và điểm giao nhau của chúng từ nhiều chiều:
1. Mục đích:
*Mục đích chính của FHE là thực hiện các phép tính mà không cần giải mã. *Mục tiêu của ZK là chứng minh tính đúng đắn của một sự thật mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về sự thật đó.
2. Quyền riêng tư và điện toán:
3.Hạn chế và thách thức:
*MPC yêu cầu ít nhất một máy chủ trung thực và có thể bị ảnh hưởng bởi các cuộc tấn công DDoS, các cuộc tấn công thông đồng thầm lặng và chi phí liên lạc.
4.Ứng dụng trong lĩnh vực mã hóa:
5. Sử dụng chéo:
Nói chung, mặc dù FHE, ZK và MPC trùng nhau ở một số khía cạnh nhưng chúng đều có những ưu điểm và kịch bản ứng dụng riêng. Cả ba công nghệ đều mang lại tiềm năng lớn để tăng cường quyền riêng tư và bảo mật trong thế giới tiền điện tử, nhưng sự kết hợp và nghiên cứu sâu hơn của chúng vẫn là một lĩnh vực hoạt động tích cực trong cộng đồng tiền điện tử.
Cuối cùng, chúng tôi cũng có thể cung cấp phiên bản bảng tiết kiệm luồng để so sánh các công nghệ trên với nhau nhằm giúp mọi người hiểu một cách trực quan hơn.
Triển vọng tương lai cho FHE
Từ những điều trên, có thể thấy rằng mã hóa đồng cấu hoàn toàn (FHE) rõ ràng là một công nghệ mạnh mẽ.
Nhưng tại sao nó lại không được áp dụng rộng rãi, thậm chí hiếm khi được nhắc đến trong CT tiền điện tử? Một mặt, có một ngưỡng nhất định để hiểu bản thân công nghệ, mặt khác, công nghệ FHE vẫn đang phải đối mặt với một số thách thức và khó dễ dàng lọt vào tầm nhìn của công chúng dưới hình thức thương mại.
Những thách thức có thể bao gồm:
1. Tính toán chuyên sâu: Khi các bản mã của chúng ta tương tác với nhau, nhiều tiếng ồn hơn sẽ được thêm vào để duy trì tính bảo mật. Sơ đồ FHE sử dụng công nghệ "bootstrapping" để giảm nhiễu, nhưng việc này đòi hỏi rất nhiều tính toán và tốn nhiều tài nguyên.
2. Các hàm bị giới hạn: Các phép tính FHE bị giới hạn ở phép cộng, phép nhân và các biến thể/kết hợp của chúng. Ví dụ: bạn không thể sử dụng câu lệnh if trong FHE vì nội dung đã được mã hóa. Hơn nữa, việc xây dựng các phép toán tương đối phức tạp, chẳng hạn như so sánh và chia, đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận về logic cơ bản, dẫn đến các kỹ thuật lập trình phức tạp hơn và hiệu quả tính toán kém hơn.
3. Vấn đề về khả năng tương thích/khả năng kết hợp: Các ứng dụng và nhà cung cấp dịch vụ hiện tại không được xây dựng để tính toán trên dữ liệu được mã hóa. Điều này hạn chế sự tích hợp của FHE với các công nghệ hiện có và tăng quán tính cần thiết để phát triển các ứng dụng tương thích với FHE.
Phương pháp khả thi:
1. Bộ tăng tốc phần cứng: Một số sơ đồ FHE nhất định, chẳng hạn như nuFHE và cuFHE, có thể sử dụng khả năng tăng tốc GPU, nhưng bước đột phá chính sẽ đến từ các FPGA và ASIC nhanh hơn. Các công nghệ khác, chẳng hạn như quang tử, cũng đang được nghiên cứu để tăng tốc các trường hợp sử dụng phần cứng cho FHE.
2. Mô hình lập trình mới: Giống như các gói dành cho toán học phức tạp như pandas và numpy trên Python, các thư viện FHE cũng sẽ được xây dựng. Hiện tại, Zama và Sunscreen là hai dự án xây dựng thư viện và SDK như vậy cho FHE. Ngoài ra, cần xây dựng các trình biên dịch chuyên dụng để cho phép các nhà phát triển hợp nhất FHE, ZKP và MPC.
3. Tích hợp giữa FHE và các giải pháp hiện có: Các giải pháp sẽ được xây dựng để làm cho các công cụ hiện có tương thích với FHE, đóng vai trò là lớp trung gian giữa các công cụ và dữ liệu được mã hóa FHE.
Cuối cùng, Portal Ventures nhấn mạnh một lần nữa trong phần kết của bài viết gốc:
"FHE là chén thánh của điện toán và chúng tôi đang tiến tới thương mại hóa nó. Giá trị và điện toán đang chuyển đổi sang các mạng mở, không cần cấp phép và chúng tôi tin rằng FHE sẽ củng cố hầu hết các cơ sở hạ tầng và ứng dụng cần thiết."
Ngoài ra, họ cũng bày tỏ sự quan tâm đến các dự án hiện đang theo học của FHE. Do đó, những gì chúng ta có thể thấy là các VC quan tâm đến FHE, hoặc các VC sẽ là những người đầu tiên quan tâm đến các công nghệ lõi cứng chưa lọt vào mắt công chúng.
Lịch sử cho thấy các dự án mã hóa dựa trên công nghệ mới thường có hào quang tỏa sáng, được định giá cao và được nhiều thủ đô săn đón.
Trước khi bắt đầu bữa tiệc tiếp theo, chúng ta thực sự nên dành nhiều thời gian hơn và nghiên cứu trước danh tính của các vị khách, để khi bữa tiệc bắt đầu có thể thoải mái giải quyết.