FHE : L'avenir du calcul de la confidentialité

FHE( le chiffrement homomorphique complet ) est une technologie de cryptage avancée qui permet d'effectuer des calculs directement sur des données chiffrées, tout en protégeant la vie privée lors du traitement des données. Cette technologie a de vastes perspectives d'application dans plusieurs domaines tels que la finance, la santé et le cloud computing, mais sa commercialisation nécessite encore du temps, principalement en raison des énormes coûts de calcul et de mémoire.

Principes de base de FHE

Le cœur de FHE est de cacher les informations originales à l'aide de polynômes. Le processus de cryptage comprend :

1. Choisir le polynôme de clé
2. Génération de polynômes aléatoires
3. Générer un petit polynôme "erreur"
4. Chiffrer le texte en clair en le combinant avec le polynôme ci-dessus.

Cette méthode peut prévenir les attaques par force brute simples, mais introduit également un problème de bruit. Pour résoudre le problème de l'accumulation de bruit, le FHE utilise plusieurs technologies clés :

• Changement de clé : réduire la taille du texte chiffré
• Changement de module : contrôler la croissance du bruit
• Auto-bootstrapping : réinitialiser le bruit à un niveau initial

Les solutions FHE actuellement en vogue reposent principalement sur la technologie de bootstrap pour réaliser des calculs de profondeur infinie.

Les défis auxquels fait face le FHE

Le principal défi de la FHE est le coût de calcul énorme. Par rapport aux calculs ordinaires, la vitesse de calcul de la FHE peut être plusieurs millions de fois plus lente. Pour résoudre ce problème, la DARPA américaine a lancé le programme DPRIVE, dont l'objectif est d'augmenter la vitesse de calcul de la FHE à 1/10 de celle des calculs ordinaires. Les efforts se concentrent principalement sur les aspects suivants :

1. Augmenter la longueur des mots du processeur
2. Développer des processeurs ASIC dédiés
3. Construire une architecture parallèle MIMD

Bien que les progrès soient lents, la technologie FHE reste d'une grande importance à long terme, en particulier dans le traitement des données sensibles.

Application de FHE dans la blockchain

Dans le domaine de la blockchain, FHE est principalement utilisé pour protéger la vie privée des données, avec des cas d'utilisation incluant :

• Confidentialité sur la chaîne
• Confidentialité des données d'entraînement IA
• Vote en chaîne privé
• Examen de la confidentialité des transactions sur la chaîne

FHE est également considéré comme l'une des solutions potentielles pour résoudre le problème MEV. Cependant, le chiffrement complet des transactions peut également entraîner certains problèmes, tels que la réduction du débit du réseau.

Principaux projets FHE

Le projet FHE est principalement construit sur la base de la bibliothèque technologique fournie par Zama, les principaux projets incluent :

• Fhenix : Construire une couche 2 Optimism axée sur la confidentialité
• Privasea : Utiliser FHE pour le calcul de données LLM
• Inco Network : construire FHE Layer 1
• Arcium : fusion des technologies FHE, MPC et ZK
• Mind Network : une solution de Restaking basée sur FHE

Perspectives d'avenir

La technologie FHE en est encore à ses débuts et fait face à de nombreux défis :

1. Coûts élevés et difficultés d'ingénierie
2. Les perspectives de commercialisation restent incertaines
3. Manque d'investissement en capital

Mais avec l'afflux de plus de capitaux et de talents, la technologie FHE devrait connaître des percées. En particulier, après le déploiement des puces FHE, cette technologie apportera des transformations profondes dans les secteurs de la défense, de la finance et de la santé.