FHE, ZK y MPC: Comparación de tres tecnologías avanzadas de encriptación
En el campo de la criptografía, la encriptación completamente homomórfica (FHE), la prueba de conocimiento cero (ZK) y el cálculo seguro multiparte (MPC) son tres tecnologías avanzadas que han recibido mucha atención. Aunque todas se dedican a proteger la privacidad y seguridad de los datos, existen diferencias significativas en sus escenarios de aplicación específicos y características técnicas. Este artículo comparará en profundidad estas tres tecnologías para ayudar a los lectores a comprender mejor sus particularidades.
Prueba de conocimiento cero ( ZK ): probar sin revelar
El núcleo de la tecnología de prueba de conocimiento cero radica en: cómo verificar la veracidad de una declaración sin revelar ninguna información específica. Esta tecnología se basa en una sólida base de encriptación.
Tomemos como ejemplo el alquiler de coches. Supongamos que Alice desea demostrar a Bob, un empleado de la compañía de alquiler de coches, que su situación crediticia es buena, pero no quiere proporcionar detalles de su historial bancario. En este caso, el "puntuación de crédito" proporcionada por el banco o software de pago puede considerarse como una prueba de conocimiento cero. Alice puede demostrar que su puntuación crediticia cumple con los estándares sin revelar ningún detalle de su cuenta.
En las aplicaciones de blockchain, un caso típico de la tecnología ZK es la encriptación de monedas. Cuando los usuarios realizan transferencias, necesitan mantener el anonimato y demostrar que poseen suficientes monedas para realizar la transacción ( para prevenir el doble gasto ). A través de la generación de pruebas ZK, los mineros pueden validar la legitimidad de la transacción y agregarla a la cadena sin conocer la identidad del comerciante.
Cálculo seguro multiparte ( MPC ): cálculo conjunto sin revelar
La tecnología de computación segura multiparte tiene como objetivo resolver cómo permitir que múltiples partes participantes realicen cálculos conjuntos de manera segura sin revelar información sensible.
Un escenario clásico de aplicación de MPC es: Alice, Bob y Carol quieren calcular su salario promedio, pero no quieren revelar entre sí los salarios específicos. MPC les permite, a través de operaciones matemáticas complejas, llegar finalmente al valor promedio sin revelar ninguna información salarial personal.
En el ámbito de la encriptación, la tecnología MPC se utiliza ampliamente para la seguridad de las carteras. Algunas plataformas de intercambio han lanzado carteras MPC, que distribuyen las claves privadas en múltiples ubicaciones, como el teléfono del usuario, la nube y el intercambio. Este método no solo aumenta la seguridad, sino que también mejora la recuperabilidad de las claves privadas. Incluso si el usuario pierde su teléfono, aún puede reconstruir la clave privada a través de otras partes.
Encriptación totalmente homomórfica ( FHE ): Cálculo en estado de encriptación
La tecnología de encriptación totalmente homomórfica resuelve el problema de: cómo encriptar datos sensibles de manera que terceros puedan realizar cálculos sobre ellos sin desencriptarlos, y que los resultados de los cálculos aún puedan ser desencriptados correctamente por el propietario de los datos originales.
Un escenario típico de aplicación de FHE es el procesamiento de datos sensibles en entornos de computación en la nube. Por ejemplo, las instituciones médicas pueden subir datos de historiales clínicos encriptados a un servidor en la nube, el cual puede realizar análisis de datos sin necesidad de desencriptar, y finalmente devolver los resultados de análisis encriptados a la institución médica. Esto no solo protege la privacidad del paciente, sino que también cumple con los requisitos de las regulaciones pertinentes.
En el campo de la blockchain, la tecnología FHE puede utilizarse para resolver algunos problemas en redes de PoS( de prueba de participación). Por ejemplo, en algunas redes PoS pequeñas, los nodos pueden tender a seguir simplemente los resultados de verificación de nodos grandes, en lugar de verificar independientemente cada transacción. Al aplicar la tecnología FHE, se puede permitir que los nodos completen la verificación de bloques sin conocer las respuestas de otros nodos, lo que aumenta el grado de descentralización de la red.
Comparación de la complejidad técnica
Estas tres tecnologías también presentan diferencias en su dificultad de implementación:
Aunque ZK es teóricamente poderoso, diseñar protocolos que sean efectivos y fáciles de implementar a menudo requiere una sólida base en matemáticas y programación.
La MPC en aplicaciones prácticas necesita resolver problemas de coordinación entre múltiples partes y eficiencia en la comunicación, especialmente cuando hay muchos participantes, los costos pueden ser muy altos.
Aunque el concepto de FHE es atractivo, su complejo algoritmo de encriptación resulta en una eficiencia computacional relativamente baja en aplicaciones prácticas, lo que sigue siendo su principal obstáculo.
Conclusión
A medida que la digitalización avanza, los desafíos para la seguridad de los datos y la protección de la privacidad personal se vuelven cada vez más graves. ZK, MPC y FHE, estas tres avanzadas encriptaciones, nos ofrecen herramientas poderosas para enfrentar estos desafíos. Cada una de ellas desempeña un papel importante en diferentes escenarios, construyendo conjuntamente la línea de defensa de seguridad del mundo digital.
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OvertimeSquid
· hace18h
Escribo hasta tener dolor de cabeza, no puedo entender.
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LiquidatedAgain
· hace18h
Otra vez viendo un montón de alta tecnología, al final no es más que tomar a la gente por tonta.
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DeFiAlchemist
· hace19h
ah, la sagrada trinidad de la alquimia cripto... fhe es pura poesía matemática, la verdad
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MemecoinTrader
· hace19h
las métricas conscientes sugieren una fuerte acumulación en la tecnología de privacidad en este momento... solo digo
FHE, ZK y MPC: cómo las tres grandes tecnologías de encriptación protegen la privacidad de web3
FHE, ZK y MPC: Comparación de tres tecnologías avanzadas de encriptación
En el campo de la criptografía, la encriptación completamente homomórfica (FHE), la prueba de conocimiento cero (ZK) y el cálculo seguro multiparte (MPC) son tres tecnologías avanzadas que han recibido mucha atención. Aunque todas se dedican a proteger la privacidad y seguridad de los datos, existen diferencias significativas en sus escenarios de aplicación específicos y características técnicas. Este artículo comparará en profundidad estas tres tecnologías para ayudar a los lectores a comprender mejor sus particularidades.
Prueba de conocimiento cero ( ZK ): probar sin revelar
El núcleo de la tecnología de prueba de conocimiento cero radica en: cómo verificar la veracidad de una declaración sin revelar ninguna información específica. Esta tecnología se basa en una sólida base de encriptación.
Tomemos como ejemplo el alquiler de coches. Supongamos que Alice desea demostrar a Bob, un empleado de la compañía de alquiler de coches, que su situación crediticia es buena, pero no quiere proporcionar detalles de su historial bancario. En este caso, el "puntuación de crédito" proporcionada por el banco o software de pago puede considerarse como una prueba de conocimiento cero. Alice puede demostrar que su puntuación crediticia cumple con los estándares sin revelar ningún detalle de su cuenta.
En las aplicaciones de blockchain, un caso típico de la tecnología ZK es la encriptación de monedas. Cuando los usuarios realizan transferencias, necesitan mantener el anonimato y demostrar que poseen suficientes monedas para realizar la transacción ( para prevenir el doble gasto ). A través de la generación de pruebas ZK, los mineros pueden validar la legitimidad de la transacción y agregarla a la cadena sin conocer la identidad del comerciante.
Cálculo seguro multiparte ( MPC ): cálculo conjunto sin revelar
La tecnología de computación segura multiparte tiene como objetivo resolver cómo permitir que múltiples partes participantes realicen cálculos conjuntos de manera segura sin revelar información sensible.
Un escenario clásico de aplicación de MPC es: Alice, Bob y Carol quieren calcular su salario promedio, pero no quieren revelar entre sí los salarios específicos. MPC les permite, a través de operaciones matemáticas complejas, llegar finalmente al valor promedio sin revelar ninguna información salarial personal.
En el ámbito de la encriptación, la tecnología MPC se utiliza ampliamente para la seguridad de las carteras. Algunas plataformas de intercambio han lanzado carteras MPC, que distribuyen las claves privadas en múltiples ubicaciones, como el teléfono del usuario, la nube y el intercambio. Este método no solo aumenta la seguridad, sino que también mejora la recuperabilidad de las claves privadas. Incluso si el usuario pierde su teléfono, aún puede reconstruir la clave privada a través de otras partes.
Encriptación totalmente homomórfica ( FHE ): Cálculo en estado de encriptación
La tecnología de encriptación totalmente homomórfica resuelve el problema de: cómo encriptar datos sensibles de manera que terceros puedan realizar cálculos sobre ellos sin desencriptarlos, y que los resultados de los cálculos aún puedan ser desencriptados correctamente por el propietario de los datos originales.
Un escenario típico de aplicación de FHE es el procesamiento de datos sensibles en entornos de computación en la nube. Por ejemplo, las instituciones médicas pueden subir datos de historiales clínicos encriptados a un servidor en la nube, el cual puede realizar análisis de datos sin necesidad de desencriptar, y finalmente devolver los resultados de análisis encriptados a la institución médica. Esto no solo protege la privacidad del paciente, sino que también cumple con los requisitos de las regulaciones pertinentes.
En el campo de la blockchain, la tecnología FHE puede utilizarse para resolver algunos problemas en redes de PoS( de prueba de participación). Por ejemplo, en algunas redes PoS pequeñas, los nodos pueden tender a seguir simplemente los resultados de verificación de nodos grandes, en lugar de verificar independientemente cada transacción. Al aplicar la tecnología FHE, se puede permitir que los nodos completen la verificación de bloques sin conocer las respuestas de otros nodos, lo que aumenta el grado de descentralización de la red.
Comparación de la complejidad técnica
Estas tres tecnologías también presentan diferencias en su dificultad de implementación:
Conclusión
A medida que la digitalización avanza, los desafíos para la seguridad de los datos y la protección de la privacidad personal se vuelven cada vez más graves. ZK, MPC y FHE, estas tres avanzadas encriptaciones, nos ofrecen herramientas poderosas para enfrentar estos desafíos. Cada una de ellas desempeña un papel importante en diferentes escenarios, construyendo conjuntamente la línea de defensa de seguridad del mundo digital.