Mã hóa toàn đồng nhất ( FHE ) là một công nghệ mã hóa tiên tiến, cho phép thực hiện tính toán trực tiếp trên dữ liệu đã mã hóa, từ đó xử lý dữ liệu trong khi bảo vệ quyền riêng tư. FHE có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như tài chính, y tế, điện toán đám mây, nhưng hiện tại việc thương mại hóa vẫn cần thời gian, chủ yếu bị hạn chế bởi chi phí tính toán và bộ nhớ lớn.
Nguyên lý cơ bản của FHE
Ý tưởng cốt lõi của FHE là mã hóa dữ liệu gốc bằng đa thức và chuyển đổi tính toán thành dạng mạch. Để bảo vệ quyền riêng tư, FHE đã đưa ra tiếng ồn, nhưng khi độ sâu tính toán tăng lên, tiếng ồn sẽ nhanh chóng tích lũy. Để giải quyết vấn đề này, FHE áp dụng một số công nghệ then chốt:
Chuyển đổi khóa: Giảm kích thước văn bản mã hóa
Chuyển đổi mô-đun: kiểm soát sự gia tăng tiếng ồn
Tự khởi động: Đặt lại mức độ tiếng ồn
Hiện nay, các phương án FHE phổ biến bao gồm BGV, BFV, CKKS, đều sử dụng công nghệ tự khởi động để thực hiện tính toán với độ sâu không giới hạn.
Những thách thức mà FHE đối mặt
Chi phí tính toán của FHE là hàng triệu lần so với tính toán thông thường. Lấy ví dụ về giải mã AES-128, phiên bản FHE mất 35 giây, trong khi phiên bản thông thường chỉ mất 67 nan giây, chênh lệch 500 triệu lần. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ DARPA đã khởi động một chương trình đặc biệt mang tên Dprive, nhằm nâng cao tốc độ tính toán FHE lên 1/10 so với tính toán thông thường.
Kế hoạch Dprive chủ yếu tập trung vào các khía cạnh sau:
Tăng kích thước từ của bộ xử lý lên 1024 bit hoặc lớn hơn
Phát triển bộ xử lý ASIC chuyên dụng
Xây dựng kiến trúc song song MIMD
Mặc dù tiến triển chậm, nhưng FHE vẫn có giá trị độc đáo trong việc bảo vệ dữ liệu nhạy cảm, đặc biệt trong các lĩnh vực quân sự, y tế.
Ứng dụng của FHE trong blockchain
Trong lĩnh vực blockchain, FHE có thể được sử dụng để bảo vệ quyền riêng tư trên chuỗi, dữ liệu đào tạo AI, quyền riêng tư trong bỏ phiếu, v.v. Một số dự án coi FHE là giải pháp tiềm năng cho vấn đề MEV. Tuy nhiên, giao dịch hoàn toàn mã hóa cũng mang lại những thách thức mới, chẳng hạn như giảm thông lượng mạng.
Các dự án FHE chính
Zama: Dựa trên giải pháp TFHE, cung cấp đầy đủ ngăn xếp phát triển
Fhenix: Xây dựng Optimism Layer 2 ưu tiên quyền riêng tư
Privasea: Ứng dụng FHE để thực hiện tính toán dữ liệu LLM
Inco Network: Xây dựng Layer 1 dựa trên FHE
Mind Network: Kết hợp Restaking và kiến trúc subnet FHE
Octra: Sử dụng công nghệ hypergraphs để thực hiện FHE, xây dựng ngôn ngữ hợp đồng thông minh mới
Triển vọng tương lai
Công nghệ FHE vẫn đang ở giai đoạn đầu, phát triển chưa bằng chứng minh không biết. Nhưng với sự đổ vào của nhiều vốn và dự án, FHE hy vọng sẽ đạt được những tiến bộ đột phá trong tương lai. Sự ra đời của các chip chuyên dụng cho FHE sẽ là điểm mấu chốt cho việc thương mại hóa. Mặc dù phải đối mặt với nhiều thách thức, FHE như một công nghệ tiên tiến có nhu cầu rõ ràng, trong tương lai hy vọng sẽ mang lại những biến đổi sâu sắc trong các lĩnh vực quốc phòng, tài chính, y tế.
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.
Công nghệ FHE: Ánh sáng tương lai và thách thức của tính toán riêng tư trên Blockchain
FHE: Ánh sáng tương lai của tính toán riêng tư
Mã hóa toàn đồng nhất ( FHE ) là một công nghệ mã hóa tiên tiến, cho phép thực hiện tính toán trực tiếp trên dữ liệu đã mã hóa, từ đó xử lý dữ liệu trong khi bảo vệ quyền riêng tư. FHE có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như tài chính, y tế, điện toán đám mây, nhưng hiện tại việc thương mại hóa vẫn cần thời gian, chủ yếu bị hạn chế bởi chi phí tính toán và bộ nhớ lớn.
Nguyên lý cơ bản của FHE
Ý tưởng cốt lõi của FHE là mã hóa dữ liệu gốc bằng đa thức và chuyển đổi tính toán thành dạng mạch. Để bảo vệ quyền riêng tư, FHE đã đưa ra tiếng ồn, nhưng khi độ sâu tính toán tăng lên, tiếng ồn sẽ nhanh chóng tích lũy. Để giải quyết vấn đề này, FHE áp dụng một số công nghệ then chốt:
Hiện nay, các phương án FHE phổ biến bao gồm BGV, BFV, CKKS, đều sử dụng công nghệ tự khởi động để thực hiện tính toán với độ sâu không giới hạn.
Những thách thức mà FHE đối mặt
Chi phí tính toán của FHE là hàng triệu lần so với tính toán thông thường. Lấy ví dụ về giải mã AES-128, phiên bản FHE mất 35 giây, trong khi phiên bản thông thường chỉ mất 67 nan giây, chênh lệch 500 triệu lần. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ DARPA đã khởi động một chương trình đặc biệt mang tên Dprive, nhằm nâng cao tốc độ tính toán FHE lên 1/10 so với tính toán thông thường.
Kế hoạch Dprive chủ yếu tập trung vào các khía cạnh sau:
Mặc dù tiến triển chậm, nhưng FHE vẫn có giá trị độc đáo trong việc bảo vệ dữ liệu nhạy cảm, đặc biệt trong các lĩnh vực quân sự, y tế.
Ứng dụng của FHE trong blockchain
Trong lĩnh vực blockchain, FHE có thể được sử dụng để bảo vệ quyền riêng tư trên chuỗi, dữ liệu đào tạo AI, quyền riêng tư trong bỏ phiếu, v.v. Một số dự án coi FHE là giải pháp tiềm năng cho vấn đề MEV. Tuy nhiên, giao dịch hoàn toàn mã hóa cũng mang lại những thách thức mới, chẳng hạn như giảm thông lượng mạng.
Các dự án FHE chính
Triển vọng tương lai
Công nghệ FHE vẫn đang ở giai đoạn đầu, phát triển chưa bằng chứng minh không biết. Nhưng với sự đổ vào của nhiều vốn và dự án, FHE hy vọng sẽ đạt được những tiến bộ đột phá trong tương lai. Sự ra đời của các chip chuyên dụng cho FHE sẽ là điểm mấu chốt cho việc thương mại hóa. Mặc dù phải đối mặt với nhiều thách thức, FHE như một công nghệ tiên tiến có nhu cầu rõ ràng, trong tương lai hy vọng sẽ mang lại những biến đổi sâu sắc trong các lĩnh vực quốc phòng, tài chính, y tế.