Розвиток та перспективи застосування технології FHE

Криптографічні технології відіграють важливу роль у процесі цивілізації людства, особливо в області інформаційної безпеки та захисту приватності. В останні роки повна гомоморфна криптографія (FHE) та інші передові криптографічні технології привертають увагу. FHE дозволяє виконувати任意 обчислення над зашифрованими даними без їх декодування, відкриваючи нові можливості для багатьох областей.

Огляд FHE

FHE є одним із видів гомоморфного шифрування, яке дозволяє виконувати обчислювальні операції над зашифрованими даними, при цьому ці операції можуть бути безпосередньо відображені на відкритих даних. FHE підтримує необмежену кількість обчислень та операцій над зашифрованими даними.

Наразі компанії Microsoft та Zama мають значний внесок у сфері FHE. Бібліотека SEAL від Microsoft та бібліотека TFHE від Zama обидві забезпечують ефективну реалізацію FHE. Основний процес операцій FHE включає: генерацію ключа, шифрування даних, виконання гомоморфних обчислень, розшифровку результатів.

Інфраструктура fhEVM

fhEVM, розроблений компанією Zama, є повно-гомоморфним EVM, що підтримує реалізацію обчислень з конфіденційністю за допомогою Solidity. Він забезпечує підтримку операцій FHE через попередньо скомпільовані контракти, проектує спеціалізовану пам'ять і зони зберігання для FHE, а також надає бібліотеку контрактів Solidity, яка знижує поріг розвитку.

Рішення FHE-Rollups

Проект Fhenix поєднує fhEVM з технологією Rollup та пропонує рішення Layer2 типу FHE-Rollups. Він використовує технологію Optimistic Rollups, основні компоненти включають:

• Механізм доказу шахрайства, заснований на Arbitrum Nitro
• Ядро бібліотеки fheOS з функцією FHE
• Відповідальна мережа служб порогового управління ключами та розшифровкою

FHE Копрограми

Fhenix впроваджує модуль Relay, що дозволяє різноманітним публічним ланцюгам і мережам Layer2 підключатися до функцій FHE. Процес його використання включає:

1. Виклик FHE Coprocessor через смарт-контракт
2. Запит на чергу Relay контракту
3. Relay вузли пересилають запити
4. Виконання обчислень FHE Rollup
5. Розшифрування виходу мережі порогів
6. Результат повертається до контракту

Застосування FHE

FHE демонструє величезний потенціал у наступних сферах:

• Ігри на повному ланцюгу з захистом приватності
• Захист MEV у DeFi
• Навчання AI-моделей для захисту конфіденційності

Розвиток екосистеми FHE

Окрім Zama та Fhenix, в екосистемі FHE є ще кілька проектів, на які варто звернути увагу:

• Сонцезахисний крем: власна розробка компілятора FHE
• Mind Network: поєднання мережі FHE з EigenLayer
• PADO Labs: zkFHE, що об'єднує ZKP та FHE
• Inco Network: оптимізація ефективності обчислень FHE на Layer1
• Treat: FHE Layer3 екосистеми Shiba
• BasedAI: мережа, що вводить функцію FHE для LLM

Технологія FHE активно розвивається, і в майбутньому вона має потенціал відігравати важливу роль у багатьох сферах. З появою нових проєктів та вливанням коштів екосистема FHE, ймовірно, переживе швидке зростання.