FHE: El futuro y los desafíos de la encriptación completamente homomórfica

La encriptación completamente homomórfica ( FHE ) es una tecnología de encriptación avanzada que permite realizar cálculos directamente sobre datos encriptados, lo que permite procesar datos mientras se protege la privacidad. FHE tiene aplicaciones potenciales en múltiples campos como las finanzas, la medicina y la computación en la nube, pero actualmente su comercialización aún requiere tiempo, principalmente debido a su enorme costo computacional y de memoria.

El principio básico de FHE es utilizar polinomios para ocultar la información del texto original y realizar cálculos sobre datos encriptados mediante operaciones criptográficas complejas. Para resolver el problema de la acumulación de ruido, FHE emplea técnicas como el cambio de clave, el cambio de módulo y el autoarranque. Actualmente, los esquemas FHE más utilizados incluyen BGV, BFV, CKKS, entre otros.

En comparación con la computación normal, el costo computacional del Cifrado homomórfico (FHE) puede ser millones de veces mayor. Por ello, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa de EE. UU. (DARPA) lanzó el programa Dprive, cuyo objetivo es aumentar la velocidad de cálculo del FHE a 1/10 de la computación normal. El programa se centra principalmente en aumentar la longitud de palabra del procesador, construir chips ASIC dedicados y diseñar arquitecturas paralelas.

En el ámbito de la blockchain, el Cifrado homomórfico (FHE) se puede utilizar para proteger la privacidad en la cadena, la privacidad de los datos de entrenamiento de IA, la votación privada, entre otros. Algunos proyectos como Fhenix, Inco Network, etc., están explorando la aplicación del FHE en la blockchain. Zama es un importante proveedor de infraestructura de FHE, que ha desarrollado herramientas como fhEVM.

A pesar de que el Cifrado homomórfico (FHE) enfrenta enormes desafíos, se espera que con el desarrollo de tecnologías como circuitos integrados específicos y la demanda en sectores clave como defensa, finanzas y salud, la tecnología FHE logre avances significativos en el futuro. Actualmente, el FHE aún se encuentra en una etapa temprana, por lo que vale la pena seguir de cerca su evolución.