encriptação totalmente homomórfica: desenvolvimento e aplicação

A encriptação totalmente homomórfica (FHE), como uma tecnologia de encriptação avançada, passou por um longo desenvolvimento desde que foi proposta pela primeira vez na década de 1970. A sua ideia central é realizar cálculos sobre dados encriptados sem a necessidade de os descriptografar. Em 2009, o trabalho inovador de Craig Gentry abriu caminho para a aplicação prática da FHE.

A Criptografia Homomórfica Total (FHE) permite operações em textos cifrados e gera resultados encriptados, sendo que o resultado após a decriptação é consistente com o resultado da operação sobre o texto claro. Esta tecnologia possui homomorfismo, suportando operações de adição e multiplicação infinitas, permitindo assim cálculos arbitrários em dados encriptados.

No entanto, a FHE também enfrenta alguns desafios. A gestão do ruído é uma questão crucial, pois cada operação aumenta o ruído no texto cifrado. Além disso, o custo computacional da FHE é milhares a milhões de vezes superior ao da computação em texto claro, o que limita a sua utilização em certos cenários de aplicação.

No campo da blockchain, a Criptografia homomórfica totalmente (FHE) tem potencial para se tornar uma tecnologia chave na resolução de problemas de escalabilidade e proteção da privacidade. Ela pode transformar uma blockchain transparente em uma forma parcialmente encriptada, mantendo a capacidade de controle dos contratos inteligentes. Alguns projetos estão desenvolvendo máquinas virtuais FHE, permitindo que programadores escrevam código de contratos inteligentes que operam com primitivos FHE.

A encriptação totalmente homomórfica (FHE) também pode melhorar a usabilidade de projetos de privacidade, como resolver problemas de sincronização de carteiras através da recuperação de mensagens privadas (OMR). Embora a FHE em si não possa resolver diretamente os problemas de escalabilidade da blockchain, a combinação com provas de zero conhecimento (ZKP) pode oferecer algumas soluções.

FHE e ZKP são tecnologias complementares, cada uma com diferentes cenários de aplicação. ZKP fornece computação verificável e propriedades de conhecimento zero, enquanto FHE permite calcular dados encriptados sem expor os próprios dados. Combinar as duas pode aumentar significativamente a complexidade computacional, portanto, é necessário pesar os prós e contras com base no caso de uso específico.

Atualmente, o desenvolvimento da encriptação totalmente homomórfica (FHE) está cerca de três a quatro anos atrás do ZKP, mas está a alcançar rapidamente. Alguns projetos de FHE já começaram a testar redes e espera-se que a rede principal seja lançada ainda este ano. Apesar de o custo computacional da FHE ainda ser elevado, o seu potencial para adoção em grande escala está a emergir.

A aplicação de FHE enfrenta alguns desafios, incluindo eficiência computacional e gestão de chaves. A operação de auto-inicialização é intensiva em cálculos, mas os avanços algorítmicos e as otimizações de engenharia estão a melhorar este problema. A gestão de chaves também precisa de mais desenvolvimento para superar o problema de ponto único de falha.

No que diz respeito ao mercado, várias empresas estão a desenvolver tecnologias e aplicações relacionadas com FHE. Estas empresas incluem a Zama, Sunscreen, Octra, Fhenix, Mind Network e Inco, entre outras. Cada uma delas foca em diferentes cenários de aplicação de FHE, como o desenvolvimento de ferramentas FHE, a construção de redes de blockchain FHE e a prestação de serviços de computação FHE.

O ambiente regulatório tem um impacto importante no desenvolvimento da encriptação totalmente homomórfica (FHE). Embora a privacidade dos dados seja amplamente apoiada, a privacidade financeira continua a ser uma área cinzenta. A FHE tem o potencial de melhorar a privacidade dos dados, ao mesmo tempo que mantém os benefícios sociais.

Olhando para o futuro, espera-se que a tecnologia FHE faça progressos significativos nos próximos três a cinco anos. Com a melhoria contínua de teorias, software, hardware e algoritmos, espera-se que a FHE provoque uma mudança revolucionária no campo da encriptação, oferecendo novas soluções para escalabilidade e proteção de privacidade na blockchain, impulsionando a inovação em várias aplicações dentro do ecossistema de encriptação.