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完全同型暗号化：ブロックチェーンのプライバシーとスケーラビリティの未来技術
完全準同型暗号技術の開発と応用
完全同型暗号化(FHE)は、暗号化データを解読せずに計算を行うことを可能にする高度な暗号化技術です。この概念は1970年代に最初に提唱されましたが、2009年にクレイグ・ジェントリーが暗号化データ上で任意の計算を行うことができることを示すまで、完全同型暗号化は実現されませんでした。
FHEの核心的な特性には、同型暗号化、ノイズ管理、無限操作が含まれます。同型暗号化は、暗号文に対する加算や乗算操作が、平文に対して同じ操作を行うことと等しいことを意味します。ノイズ管理は、計算精度を制御するために重要です。部分的な同型暗号化や特定の同型暗号化と比較して、FHEは無限回の加算と乗算操作をサポートします。
! 【完全準同型暗号(FHE)の進歩と応用】(https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73.webp)
ブロックチェーン分野において、FHEはスケーラビリティとプライバシー保護を向上させるための重要な技術となることが期待されています。これは、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を保持することができます。一部のプロジェクトは、プログラマーがFHE原語を操作するスマートコントラクトコードを記述できるFHE仮想マシンを開発しています。このアプローチは、現在のブロックチェーンのプライバシー問題を解決し、暗号化された支払い、ゲームなどのアプリケーションを可能にしつつ、規制要件を満たすために取引図を保持します。
FHEは、プライバシーメッセージの検索(OMR)を通じてプライバシープロジェクトの可用性を改善し、残高情報の検索時間が長くなることや同期遅延などの問題を解決することができます。FHE自体はブロックチェーンのスケーラビリティ問題を直接解決することはできませんが、ゼロ知識証明と組み合わせることでスケーラビリティの課題に対する解決策を提供する可能性があります。
FHEとゼロ知識証明(ZKP)は相補的な技術です。ZKPは検証可能な計算とゼロ知識属性を提供し、FHEはデータを公開することなく暗号化データに対して計算を行うことを可能にします。両者を組み合わせることで計算の複雑性が大幅に増加するため、特定のユースケースが必要な場合にのみ実用的です。
FHEの発展はZKPより約3〜4年遅れていますが、急速に追いついています。第一世代のFHEプロジェクトはテストを開始しており、今年後半にメインネットが公開される予定です。FHEはZKPよりも計算コストが高いですが、その大規模な採用の可能性が明らかになっています。
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。自動ブート操作は計算集約的ですが、アルゴリズムの進歩とエンジニアリングの最適化がこの問題を改善しています。特定のユースケースでは、自動ブートを使用しないより効率的な代替案が存在する可能性があります。鍵管理も課題をもたらし、単一障害点の問題を克服するためにさらなる発展が必要です。
多くの企業がFHE関連の技術やアプリケーションを開発しています:
! 完全準同型暗号化(FHE)の進歩と応用
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広く支持されていますが、金融プライバシーは依然としてグレーゾーンです。FHEはデータプライバシーを強化しつつ、社会的利益を維持する可能性があります。
未来を見据えて、FHEは今後3-5年の間に重要な進展を遂げ、理論研究から実際の応用へと移行することが期待されています。技術が成熟するにつれて、FHEは暗号化エコシステムにおけるさまざまな革新的なアプリケーションの発展を促進することが期待されています。