準同型暗号技術の開発と応用の展望

全同型暗号化(FHE)は、暗号データに対して復号化せずに計算を行うことを可能にする先進的な暗号形式です。この技術概念は1970年代に遡ることができますが、2009年まで画期的な進展はありませんでした。FHEの核心的な特徴は同型性で、すなわち暗号文に対して加算や乗算を行うことが、平文に対して同じ操作を行うことと等しいということです。

部分的同型暗号化と特定の同型暗号化と比べて、FHEは無限回の加算と乗算をサポートし、暗号化されたデータ上で任意の計算を行うことができます。この特性により、FHEはデータプライバシーを保護しながら、必要なデータ処理と分析を行うことができます。

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FHEはブロックチェーン分野でプライバシー保護とスケーラビリティの問題を解決する可能性があります。それは透明なブロックチェーンを部分的に暗号化された形式に変換し、スマートコントラクトの制御機能を保持することができます。これは暗号支払い、オンラインギャンブルなどのアプリケーションに新しい可能性を提供し、他のプライバシー解決策と比較して規制に優しい特性を持っています。

FHEは既存のプライバシープロジェクトのユーザーエクスペリエンスを改善することもでき、例えばプライバシーメッセージを通じて(OMR)の残高同期遅延などの問題を解決します。FHE自体はブロックチェーンのスケーラビリティの問題を直接解決するものではありませんが、ゼロ知識証明技術と組み合わせることで新しい解決策を提供する可能性があります。

現在、FHEの発展の進捗はゼロ知識証明技術に対して約3-4年遅れているが、急速に追いついている。第一世代のFHEプロジェクトはテストを開始しており、今年の後半にメインネットがリリースされる予定だ。計算コストはまだゼロ知識証明よりも高いが、技術の進歩により、FHEは大規模な応用が期待されている。

FHEが直面している主な課題には、計算効率と鍵管理が含まれます。ブートストラップ操作の計算集約性は、アルゴリズムの改善とエンジニアリングの最適化によって緩和されています。鍵管理に関しては、閾値鍵管理などのソリューションは、単一障害点の問題を克服するためにさらに発展する必要があります。

多くのスタートアップ企業がFHE関連技術とアプリケーションの開発に積極的に取り組んでいます。これらの企業は、ハードウェアアクセラレーション、オープンソース暗号化ツール、プライバシーアプリケーション開発プラットフォームなど、さまざまな方向に焦点を当てています。ベンチャーキャピタルもFHE分野に強い関心を示し、関連プロジェクトに資金提供を行っています。

FHEの規制環境は地域によって異なります。データプライバシーは一般的に支持されていますが、金融プライバシーには依然として議論があります。FHEは個人データの所有権を保護しながら、ターゲット広告などの社会的利益を維持する可能性を秘めています。

今後3-5年以内に、FHEは理論研究から実際の応用へと徐々に移行することが期待されています。理論、ソフトウェア、ハードウェア、アルゴリズムの継続的な進歩に伴い、FHE技術はますます実用的になり、暗号化エコシステムにおける様々な革新アプリケーションの出現を促進することが期待されています。

! 完全準同型暗号化(FHE)の進歩と応用