FHE: La luz del futuro de la computación privada

La encriptación totalmente homomórfica ( FHE ) es una tecnología avanzada de encriptación que permite realizar cálculos directamente sobre datos encriptados, lo que permite procesar datos mientras se protege la privacidad. FHE tiene aplicaciones potenciales en varios campos, como finanzas, salud, computación en la nube y aprendizaje automático, pero su comercialización aún requiere tiempo, siendo las grandes demandas de cálculo y memoria las principales limitaciones.

Principios básicos de FHE

El núcleo de FHE es ocultar la información original a través de polinomios. Un sistema FHE simplificado podría incluir:

1. Seleccione un polinomio de clave
2. Generar un polinomio aleatorio
3. Generar un pequeño polinomio de "error"
4. Usar el polinomio anterior para cifrar el texto plano

Para abordar el problema de la acumulación de ruido, FHE utiliza varias tecnologías clave:

• Cambio de clave: reducir el tamaño del texto cifrado
• Cambio de módulo: controlar el aumento de ruido
• Bootstrap: Restablecer el ruido al nivel inicial

Actualmente hay varias implementaciones específicas de FHE que utilizan la tecnología Bootstrap.

Desafíos que enfrenta FHE

El costo del cálculo FHE es enorme en comparación con el cálculo normal, pudiendo ser hasta millones de veces más lento. La DARPA de EE. UU. lanzó específicamente el programa Dprive, cuyo objetivo es aumentar la velocidad del cálculo FHE a 1/10 del cálculo normal. Este programa se centra principalmente en los siguientes aspectos:

• Aumentar la longitud de la palabra del procesador
• Construir procesadores ASIC dedicados
• Construir arquitectura paralela MIMD

Aunque el progreso es lento, FHE sigue teniendo un significado único en la protección de datos sensibles, especialmente en la era post-cuántica.

Aplicaciones de FHE en la Blockchain

FHE se utiliza principalmente en la blockchain para proteger la privacidad de los datos, incluyendo la privacidad en cadena, la privacidad de los datos de entrenamiento de IA, la privacidad de las votaciones en cadena, entre otros. También se considera una de las posibles soluciones para el MEV. Sin embargo, las transacciones completamente encriptadas también pueden traer algunos problemas, como eliminar los efectos positivos de los bots de MEV y aumentar significativamente los requisitos de operación de los nodos.

Resumen del proyecto principal

Actualmente, la mayoría de los proyectos de FHE se basan en la tecnología proporcionada por Zama. Los principales proyectos incluyen:

• Zama: proporciona herramientas de desarrollo basadas en TFHE y fhEVM
• Octra: utiliza la tecnología de hipergrafos para implementar FHE, construyendo un nuevo lenguaje de contratos inteligentes
• Fhenix: Construyendo una Capa 2 de Optimismo priorizando la privacidad
• Privasea: enfocado en operaciones de datos LLM
• Inco Network: construir Layer 1
• Mind Network: combinando la pista de Restaking

Perspectivas Futuras

La tecnología FHE aún se encuentra en una etapa temprana y enfrenta muchos desafíos. Sin embargo, con la llegada de más fondos y atención, así como los posibles avances en chips FHE, se espera que esta tecnología provoque profundas transformaciones en sectores como la defensa, las finanzas y la salud. FHE, como una tecnología muy prometedora, tiene un futuro esperanzador.