encriptação totalmente homomórfica tecnologia de desenvolvimento e aplicação

A encriptação totalmente homomórfica ( FHE ) é uma técnica avançada de encriptação que permite realizar cálculos em dados encriptados sem a necessidade de os decifrar. Este conceito foi proposto pela primeira vez na década de 1970, mas só em 2009, quando Craig Gentry demonstrou que era possível realizar cálculos arbitrários em dados encriptados, é que a encriptação totalmente homomórfica foi realmente concretizada.

As características principais da FHE incluem homomorfismo, gestão de ruído e operações ilimitadas. A homomorfismo significa que operações de adição ou multiplicação sobre o ciphertext são equivalentes a realizar as mesmas operações sobre o plaintext. A gestão de ruído é crucial para controlar a precisão computacional. Em comparação com a criptografia homomórfica parcial e certa criptografia homomórfica, a FHE suporta operações de adição e multiplicação ilimitadas.

No campo da blockchain, a encriptação totalmente homomórfica (FHE) tem o potencial de se tornar uma tecnologia chave para melhorar a escalabilidade e a proteção da privacidade. Ela pode transformar blockchains transparentes em uma forma parcialmente encriptada, mantendo o controle sobre os contratos inteligentes. Alguns projetos estão desenvolvendo máquinas virtuais FHE, permitindo que os programadores escrevam códigos de contratos inteligentes que operam primitivas FHE. Esta abordagem pode resolver os problemas de privacidade atuais das blockchains, tornando possíveis aplicações como pagamentos encriptados, jogos, entre outros, enquanto mantém gráficos de transações para atender aos requisitos regulatórios.

A FHE também pode melhorar a usabilidade de projetos de privacidade através da recuperação de mensagens privadas (OMR), resolvendo problemas como o longo tempo de recuperação de informações de saldo e atrasos de sincronização. Embora a FHE em si não possa resolver diretamente os problemas de escalabilidade da blockchain, combinada com provas de conhecimento zero, pode oferecer soluções para os desafios de escalabilidade.

FHE e a prova de conhecimento zero ( ZKP ) são tecnologias complementares. O ZKP oferece computação verificável e propriedades de conhecimento zero, enquanto o FHE permite realizar cálculos em dados criptografados sem expor os dados. Combinar os dois aumentará significativamente a complexidade computacional, portanto, só é prático quando necessário em casos de uso específicos.

O desenvolvimento da FHE está aproximadamente três a quatro anos atrás do ZKP, mas está a recuperar rapidamente. Os primeiros projetos de FHE começaram a ser testados e espera-se que a mainnet seja lançada mais tarde este ano. Embora a FHE ainda tenha um sobrecusto computacional maior em comparação ao ZKP, o seu potencial para adoção em larga escala está a tornar-se evidente.

Os principais desafios enfrentados pela FHE incluem eficiência de cálculo e gestão de chaves. A operação de bootstrap é intensiva em cálculos, mas os avanços em algoritmos e otimizações de engenharia estão a melhorar este problema. Para casos de uso específicos, podem existir alternativas mais eficientes que não utilizam o bootstrap. A gestão de chaves também traz desafios, necessitando de mais desenvolvimento para superar o problema de ponto único de falha.

Muitas empresas estão desenvolvendo tecnologias e aplicações relacionadas à FHE:

• Arcium: fornece uma rede de computação confidencial paralela baseada em Solana.
• Cysic: Focado na geração e verificação em tempo real de provas de conhecimento nulo com aceleração de hardware.
• Zama: desenvolver soluções de Criptografia homomórfica para blockchain e IA.
• Protetor solar: Ajuda os engenheiros a usar a encriptação totalmente homomórfica para construir e implantar aplicações privadas.
• Octra: Propôs um novo tipo de HFHE, executando sobre hipergráficos.
• Fhenix: Desenvolvimento de Layer 2 do Ethereum suportado por FHE.
• Mind Network: Construir uma camada de re-staking FHE para DePIN e IA.
• Inco Network: Desenvolvendo uma blockchain Layer 1 de computação confidencial modular.

O ambiente regulatório da FHE varia de região para região. Embora a privacidade dos dados tenha amplo apoio, a privacidade financeira continua a ser uma área cinzenta. A FHE tem potencial para reforçar a privacidade dos dados, mantendo ao mesmo tempo benefícios sociais.

Olhando para o futuro, espera-se que a FHE faça progressos significativos nos próximos 3-5 anos, passando da pesquisa teórica para a aplicação prática. Com a maturação da tecnologia, a FHE tem o potencial de impulsionar o desenvolvimento de várias aplicações inovadoras no ecossistema de encriptação.