FHE : le "costume d'invisibilité" de la Cryptographie

FHE( le chiffrement homomorphique complet ) est une technologie de chiffrement avancée, capable d'effectuer des calculs directement sur des données chiffrées, permettant ainsi de traiter les données tout en protégeant la vie privée. Cette technologie a des applications potentielles dans de nombreux domaines tels que la finance, la santé, le cloud computing et l'apprentissage automatique, mais en raison de ses énormes coûts de calcul et de mémoire, sa commercialisation nécessite encore du temps.

Principes de base

L'idée centrale de l'EHF est d'utiliser des polynômes pour cacher les informations originales. Un processus de cryptage simplifié pourrait être le suivant :

1. Choisissez un polynôme de clé s(x)
2. Générer un polynôme aléatoire a(x)
3. Générer un petit polynôme de "bruit" e(x)
4. Texte en clair m : c(x) = m + a(x)*s(x) + e(x)

Lors de le décryptage, il suffit de connaître la clé s(x) pour récupérer le texte en clair m à partir de c(x).

Pour réaliser des calculs d'une profondeur quelconque, la FHE utilise les techniques suivantes :

• Changement de clé : compression de la taille du texte chiffré
• Commutation de module : contrôle de la croissance du bruit
• Auto-bootstrapping ( : réinitialiser le niveau de bruit

Les principaux schémas FHE actuels sont basés sur la technologie de bootstrap, tels que BGV, BFV, CKKS, etc.

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Défis rencontrés

Le principal problème de la FHE est le coût de calcul énorme. Par rapport au calcul ordinaire, la version FHE peut être des milliards de fois plus lente. Pour accélérer la FHE, la DARPA américaine a lancé le programme DPRIVE, visant à augmenter la vitesse de la FHE à 1/10 de celle du calcul ordinaire. Ce programme aborde principalement les aspects suivants :

1. Augmenter la longueur de mot du processeur
2. Développer des puces ASIC dédiées
3. Construire une architecture parallèle MIMD

Bien que les progrès soient lents, la technologie FHE reste d'une grande importance à long terme, en particulier pour le traitement des données sensibles.

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Applications dans la blockchain

FHE dans le domaine de la blockchain est principalement utilisé pour protéger la vie privée des données, y compris :

• Protection de la vie privée sur la chaîne
• Confidentialité des données d'entraînement de l'IA
• Vote sur la chaîne confidentialité
• Examen des transactions privées sur la chaîne
• Solutions potentielles de MEV

Mais actuellement les performances de FHE limitent son application à grande échelle.

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Projets principaux

Les projets liés à FHE sont principalement basés sur la technologie fournie par Zama :

• Fhenix : Optimism Layer 2 axé sur la confidentialité
• Privasea: Calcul des données LLM
• Inco Network : construire Layer 1
• Arcium: Fusion des technologies FHE, MPC et ZK
• Mind Network : offre une architecture de sous-réseau basée sur FHE

De plus, Octra utilise une technologie hypergraphs développée en interne pour réaliser la FHE.

![Gate Ventures研究院：FHE，披上哈利波特的隐身衣])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-99ea73218c9e569a2de152d8a37338f4.webp(

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Perspectives

FHE est encore à un stade précoce et fait face à de nombreux défis :

• Coût élevé
• La difficulté du projet est élevée
• Perspectives commerciales incertaines

Mais avec l'augmentation des investissements et l'implémentation de puces spécialisées, la FHE devrait apporter des transformations dans des domaines comme la défense, la finance et la santé. À l'avenir, la combinaison de la FHE avec des technologies de pointe telles que l'informatique quantique pourrait connaître une croissance explosive.