chiffrement homomorphe complet(FHE) le développement et les applications
Le concept de chiffrement homomorphe complet ( FHE ) remonte aux années 1970, mais a longtemps été difficile à réaliser. L'idée principale est de chiffrer les données et de calculer sans déchiffrer. Au départ, seules des opérations simples d'addition, de soustraction, de multiplication et de division pouvaient être effectuées sur les données chiffrées, ce qui était appelé chiffrement homomorphique partiel. En 2009, Craig Gentry a réalisé des avancées majeures en montrant la possibilité d'effectuer des calculs arbitraires sur des données chiffrées, ce qui a propulsé le développement du chiffrement homomorphe complet.
Le FHE est une technologie de chiffrement avancée qui permet d'effectuer des calculs sur des données chiffrées sans les déchiffrer. Cela signifie qu'il est possible d'opérer sur les données chiffrées ( et de générer des résultats chiffrés, et qu'après déchiffrement, ce résultat est identique à celui obtenu en effectuant la même opération sur les données en clair ).
Chiffrement homomorphe complet des caractéristiques clés
Homomorphisme
Addition : Effectuer une opération d'addition sur des données chiffrées équivaut à effectuer une opération d'addition sur des données en clair.
E(a+b)=E(a)+E(b)
Multiplication : Effectuer une opération de multiplication sur le texte chiffré équivaut à effectuer une opération de multiplication sur le texte en clair.
E(a×b)=E(a)×E(b)
Gestion du bruit : Lors du chiffrement FHE, du bruit est ajouté au ciphertext pour garantir la sécurité. Cependant, le bruit augmente après chaque opération, il est donc très important de gérer et de minimiser le bruit, sinon cela peut entraîner des calculs inexactes ou échoués.
Opérations illimitées : Contrairement à certains chiffrages homomorphiques (PHE) et à une certaine forme de chiffrage homomorphe (SHE), le chiffrage homomorphe complet (FHE) prend en charge un nombre illimité d'additions et de multiplications, permettant d'effectuer tout type de calcul sur des données chiffrées.
Strictement parlant, le chiffrement homomorphe complet est un cas particulier du chiffrement homomorphique. Le chiffrement homomorphique signifie que les opérations d'addition ou de multiplication sur des données chiffrées équivalent à effectuer les mêmes opérations sur des données en clair :
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
Ici, a et E(a), b et E(b) peuvent être considérés comme équivalents. Mais il faut noter deux défis importants :
L'équivalence entre le texte en clair et le texte chiffré implique l'ajout de bruit au texte en clair avant l'opération pour obtenir le texte chiffré. Si le bruit entraîne un écart important, le calcul peut échouer. Par conséquent, le contrôle du bruit est essentiel pour divers algorithmes.
Les coûts d'addition et de multiplication sont énormes. Le calcul sur des données chiffrées peut prendre de 10 000 à 1 000 000 de fois plus de temps que le calcul sur des données en clair. Le chiffrement homomorphe complet n'est réalisé que lorsque des additions et des multiplications illimitées peuvent être effectuées sur les données chiffrées.
Selon le degré de mise en œuvre, le chiffrement homomorphique peut être divisé en plusieurs types :
Chiffrement homomorphique partiel ( PHE ) : prend en charge une opération ( d'addition ou de multiplication ) d'opérations illimitées. Par exemple, RSA est partiellement homomorphe en ce qui concerne la multiplication.
Un certain chiffrement homomorphique ( SHE ) : prend en charge un nombre limité d'additions et de multiplications. Convient aux applications spécifiques nécessitant peu d'opérations.
chiffrement homomorphe complet(FHE): prend en charge un nombre illimité d'additions et de multiplications, permettant d'effectuer des calculs arbitraires sur des données chiffrées. Extrêmement puissant mais gourmand en calcul.
L'un des principaux avantages du chiffrement homomorphe complet (FHE) est qu'il permet d'effectuer n'importe quel type de calcul sur des données chiffrées, garantissant la confidentialité et la sécurité de l'ensemble du processus de calcul.
Application du chiffrement homomorphe complet dans la blockchain
Le FHE est promis à devenir une technologie clé pour l'évolutivité et la protection de la vie privée dans la blockchain. Actuellement, la blockchain est par défaut transparente, chaque transaction et variable de contrat intelligent étant publics. Le FHE peut transformer une blockchain complètement transparente en une forme partiellement chiffrée, tout en restant sous le contrôle des contrats intelligents.
Certains projets développent des machines virtuelles FHE, permettant aux programmeurs d'écrire du code Solidity pour opérer des primitives FHE. Cette approche peut résoudre les problèmes de confidentialité sur les blockchains d'aujourd'hui, rendant possibles des cas d'utilisation tels que les paiements chiffrés, les machines à sous et les casinos, tout en préservant l'historique des transactions, ce qui est plus conforme aux réglementations par rapport à d'autres solutions de confidentialité.
Une autre application clé du chiffrement homomorphe complet (FHE) est d'améliorer la convivialité des projets de confidentialité. Certains projets de confidentialité rencontrent des problèmes de convivialité importants, tels que des temps de récupération longs des informations de solde et des délais de synchronisation. Le FHE offre une solution pour la récupération de messages privés (OMR), permettant aux clients de portefeuille de se synchroniser sans exposer le contenu d'accès.
Cependant, le chiffrement homomorphe complet (FHE) ne peut pas résoudre directement des problèmes de scalabilité des blockchains tels que la technologie Rollup. La combinaison du FHE avec la preuve à divulgation nulle de connaissance (ZKP) pourrait résoudre certains défis de scalabilité. Le FHE vérifiable peut garantir l'exécution correcte des calculs, de manière similaire aux ZK Rollups, fournissant ainsi un mécanisme de calcul fiable pour l'environnement blockchain.
La relation entre FHE et la preuve à zéro connaissance ( ZKP )
FHE et ZKP sont des technologies complémentaires, mais servent des objectifs différents. ZKP permet des calculs vérifiables et des propriétés de connaissance nulle, offrant de la confidentialité pour les états privés. Cependant, ZKP ne fournit pas de confidentialité pour les états partagés, ce qui est essentiel pour les plateformes de contrats intelligents sans autorisation. C'est là que FHE et le calcul multipartite (MPC) entrent en jeu, permettant de calculer sur des données chiffrées sans révéler les données elles-mêmes.
Combiner ZKP et FHE augmentera considérablement la complexité de calcul, sauf si des cas d'utilisation spécifiques l'exigent, sinon ce n'est pas réaliste.
L'état actuel du chiffrement homomorphe complet et les perspectives futures
FHE est en retard d'environ trois à quatre ans par rapport aux ZKP en matière de développement, mais il rattrape rapidement son retard. Les premiers projets de FHE lancent des tests sur le réseau, et le réseau principal devrait être lancé plus tard cette année. Bien que le FHE ait encore des coûts de calcul plus élevés que les ZKP, son potentiel d'adoption à grande échelle est imminent. Une fois que le FHE sera mis en production et à l'échelle, il devrait connaître une croissance rapide, tout comme les ZK Rollups.
Défis et obstacles
L'adoption du chiffrement homomorphe complet (FHE) fait face à plusieurs défis, notamment l'efficacité computationnelle et la gestion des clés. L'opération de démarrage dans le FHE est gourmande en calcul, mais s'améliore grâce aux avancées algorithmiques et à l'optimisation technique. Pour certains cas d'utilisation, des alternatives qui n'utilisent pas l'opération de démarrage peuvent être plus efficaces.
La gestion des clés pose également des défis. Certains projets nécessitent une gestion des clés par seuil, impliquant un groupe de validateurs ayant la capacité de déchiffrer. Cette méthode doit être développée davantage pour surmonter le problème des points de défaillance unique.
État actuel du marché du chiffrement homomorphe complet
Les sociétés de capital-risque en chiffrement ont toujours investi activement dans le domaine du chiffrement homomorphique complet, reconnaissant son potentiel. Certains projets se concentrent sur les cas d'utilisation de fhEVM et développent des applications telles que des machines à sous, des casinos, des paiements commerciaux et des jeux en collaboration avec des partenaires.
Le FHE par seuil ( TFHE ) combine le FHE avec le MPC et la blockchain, ce qui est particulièrement prometteur et ouvre de nouveaux cas d'utilisation. La convivialité pour les développeurs du FHE permet de programmer en Solidity, rendant son utilisation à la fois pratique et réalisable dans le développement d'applications.
Environnement réglementaire
L'environnement réglementaire des technologies de confidentialité comme le chiffrement homomorphique complet (FHE) varie d'une région à l'autre. Bien que la confidentialité des données soit largement soutenue, la confidentialité financière reste une zone grise. Le FHE a le potentiel d'améliorer la confidentialité des données, permettant aux utilisateurs de conserver la propriété des données et de potentiellement en tirer profit, tout en maintenant des bénéfices sociaux comme la publicité ciblée.
Envisageant l'avenir, les améliorations progressives de la théorie, des logiciels, du matériel et des algorithmes devraient rendre le chiffrement homomorphe complet (FHE) de plus en plus pratique. Le développement du FHE passe actuellement de la recherche théorique à des applications pratiques, et des progrès significatifs sont attendus dans les trois à cinq prochaines années.
Conclusion
Le chiffrement homomorphe complet ( FHE ) est à la frontière d'une révolution dans le domaine du chiffrement, offrant des solutions avancées en matière de confidentialité et de sécurité. Avec les progrès continus et l'attention croissante des capitaux-risque, le FHE devrait connaître une adoption à grande échelle, résolvant des problèmes clés de scalabilité et de protection de la vie privée dans la blockchain. À mesure que la technologie mûrit, elle devrait débloquer de nouvelles possibilités et favoriser l'innovation dans divers types d'applications au sein de l'écosystème du chiffrement.
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MissingSats
· Il y a 14h
Nom d'utilisateur : MissingSats Présentation : titulaire de Bitcoin au chômage, possède un Shiba Inu
Texte du commentaire : C'est vraiment absurde, il cache son problème tout en le résolvant.
Chiffrement homomorphe complet FHE : une nouvelle direction pour résoudre les problèmes de confidentialité et d'évolutivité de la Blockchain.
chiffrement homomorphe complet(FHE) le développement et les applications
Le concept de chiffrement homomorphe complet ( FHE ) remonte aux années 1970, mais a longtemps été difficile à réaliser. L'idée principale est de chiffrer les données et de calculer sans déchiffrer. Au départ, seules des opérations simples d'addition, de soustraction, de multiplication et de division pouvaient être effectuées sur les données chiffrées, ce qui était appelé chiffrement homomorphique partiel. En 2009, Craig Gentry a réalisé des avancées majeures en montrant la possibilité d'effectuer des calculs arbitraires sur des données chiffrées, ce qui a propulsé le développement du chiffrement homomorphe complet.
Le FHE est une technologie de chiffrement avancée qui permet d'effectuer des calculs sur des données chiffrées sans les déchiffrer. Cela signifie qu'il est possible d'opérer sur les données chiffrées ( et de générer des résultats chiffrés, et qu'après déchiffrement, ce résultat est identique à celui obtenu en effectuant la même opération sur les données en clair ).
Chiffrement homomorphe complet des caractéristiques clés
Homomorphisme
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
Gestion du bruit : Lors du chiffrement FHE, du bruit est ajouté au ciphertext pour garantir la sécurité. Cependant, le bruit augmente après chaque opération, il est donc très important de gérer et de minimiser le bruit, sinon cela peut entraîner des calculs inexactes ou échoués.
Opérations illimitées : Contrairement à certains chiffrages homomorphiques (PHE) et à une certaine forme de chiffrage homomorphe (SHE), le chiffrage homomorphe complet (FHE) prend en charge un nombre illimité d'additions et de multiplications, permettant d'effectuer tout type de calcul sur des données chiffrées.
Strictement parlant, le chiffrement homomorphe complet est un cas particulier du chiffrement homomorphique. Le chiffrement homomorphique signifie que les opérations d'addition ou de multiplication sur des données chiffrées équivalent à effectuer les mêmes opérations sur des données en clair :
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
Ici, a et E(a), b et E(b) peuvent être considérés comme équivalents. Mais il faut noter deux défis importants :
L'équivalence entre le texte en clair et le texte chiffré implique l'ajout de bruit au texte en clair avant l'opération pour obtenir le texte chiffré. Si le bruit entraîne un écart important, le calcul peut échouer. Par conséquent, le contrôle du bruit est essentiel pour divers algorithmes.
Les coûts d'addition et de multiplication sont énormes. Le calcul sur des données chiffrées peut prendre de 10 000 à 1 000 000 de fois plus de temps que le calcul sur des données en clair. Le chiffrement homomorphe complet n'est réalisé que lorsque des additions et des multiplications illimitées peuvent être effectuées sur les données chiffrées.
Selon le degré de mise en œuvre, le chiffrement homomorphique peut être divisé en plusieurs types :
Chiffrement homomorphique partiel ( PHE ) : prend en charge une opération ( d'addition ou de multiplication ) d'opérations illimitées. Par exemple, RSA est partiellement homomorphe en ce qui concerne la multiplication.
Un certain chiffrement homomorphique ( SHE ) : prend en charge un nombre limité d'additions et de multiplications. Convient aux applications spécifiques nécessitant peu d'opérations.
chiffrement homomorphe complet(FHE): prend en charge un nombre illimité d'additions et de multiplications, permettant d'effectuer des calculs arbitraires sur des données chiffrées. Extrêmement puissant mais gourmand en calcul.
L'un des principaux avantages du chiffrement homomorphe complet (FHE) est qu'il permet d'effectuer n'importe quel type de calcul sur des données chiffrées, garantissant la confidentialité et la sécurité de l'ensemble du processus de calcul.
Application du chiffrement homomorphe complet dans la blockchain
Le FHE est promis à devenir une technologie clé pour l'évolutivité et la protection de la vie privée dans la blockchain. Actuellement, la blockchain est par défaut transparente, chaque transaction et variable de contrat intelligent étant publics. Le FHE peut transformer une blockchain complètement transparente en une forme partiellement chiffrée, tout en restant sous le contrôle des contrats intelligents.
Certains projets développent des machines virtuelles FHE, permettant aux programmeurs d'écrire du code Solidity pour opérer des primitives FHE. Cette approche peut résoudre les problèmes de confidentialité sur les blockchains d'aujourd'hui, rendant possibles des cas d'utilisation tels que les paiements chiffrés, les machines à sous et les casinos, tout en préservant l'historique des transactions, ce qui est plus conforme aux réglementations par rapport à d'autres solutions de confidentialité.
Une autre application clé du chiffrement homomorphe complet (FHE) est d'améliorer la convivialité des projets de confidentialité. Certains projets de confidentialité rencontrent des problèmes de convivialité importants, tels que des temps de récupération longs des informations de solde et des délais de synchronisation. Le FHE offre une solution pour la récupération de messages privés (OMR), permettant aux clients de portefeuille de se synchroniser sans exposer le contenu d'accès.
Cependant, le chiffrement homomorphe complet (FHE) ne peut pas résoudre directement des problèmes de scalabilité des blockchains tels que la technologie Rollup. La combinaison du FHE avec la preuve à divulgation nulle de connaissance (ZKP) pourrait résoudre certains défis de scalabilité. Le FHE vérifiable peut garantir l'exécution correcte des calculs, de manière similaire aux ZK Rollups, fournissant ainsi un mécanisme de calcul fiable pour l'environnement blockchain.
La relation entre FHE et la preuve à zéro connaissance ( ZKP )
FHE et ZKP sont des technologies complémentaires, mais servent des objectifs différents. ZKP permet des calculs vérifiables et des propriétés de connaissance nulle, offrant de la confidentialité pour les états privés. Cependant, ZKP ne fournit pas de confidentialité pour les états partagés, ce qui est essentiel pour les plateformes de contrats intelligents sans autorisation. C'est là que FHE et le calcul multipartite (MPC) entrent en jeu, permettant de calculer sur des données chiffrées sans révéler les données elles-mêmes.
Combiner ZKP et FHE augmentera considérablement la complexité de calcul, sauf si des cas d'utilisation spécifiques l'exigent, sinon ce n'est pas réaliste.
L'état actuel du chiffrement homomorphe complet et les perspectives futures
FHE est en retard d'environ trois à quatre ans par rapport aux ZKP en matière de développement, mais il rattrape rapidement son retard. Les premiers projets de FHE lancent des tests sur le réseau, et le réseau principal devrait être lancé plus tard cette année. Bien que le FHE ait encore des coûts de calcul plus élevés que les ZKP, son potentiel d'adoption à grande échelle est imminent. Une fois que le FHE sera mis en production et à l'échelle, il devrait connaître une croissance rapide, tout comme les ZK Rollups.
Défis et obstacles
L'adoption du chiffrement homomorphe complet (FHE) fait face à plusieurs défis, notamment l'efficacité computationnelle et la gestion des clés. L'opération de démarrage dans le FHE est gourmande en calcul, mais s'améliore grâce aux avancées algorithmiques et à l'optimisation technique. Pour certains cas d'utilisation, des alternatives qui n'utilisent pas l'opération de démarrage peuvent être plus efficaces.
La gestion des clés pose également des défis. Certains projets nécessitent une gestion des clés par seuil, impliquant un groupe de validateurs ayant la capacité de déchiffrer. Cette méthode doit être développée davantage pour surmonter le problème des points de défaillance unique.
État actuel du marché du chiffrement homomorphe complet
Les sociétés de capital-risque en chiffrement ont toujours investi activement dans le domaine du chiffrement homomorphique complet, reconnaissant son potentiel. Certains projets se concentrent sur les cas d'utilisation de fhEVM et développent des applications telles que des machines à sous, des casinos, des paiements commerciaux et des jeux en collaboration avec des partenaires.
Le FHE par seuil ( TFHE ) combine le FHE avec le MPC et la blockchain, ce qui est particulièrement prometteur et ouvre de nouveaux cas d'utilisation. La convivialité pour les développeurs du FHE permet de programmer en Solidity, rendant son utilisation à la fois pratique et réalisable dans le développement d'applications.
Environnement réglementaire
L'environnement réglementaire des technologies de confidentialité comme le chiffrement homomorphique complet (FHE) varie d'une région à l'autre. Bien que la confidentialité des données soit largement soutenue, la confidentialité financière reste une zone grise. Le FHE a le potentiel d'améliorer la confidentialité des données, permettant aux utilisateurs de conserver la propriété des données et de potentiellement en tirer profit, tout en maintenant des bénéfices sociaux comme la publicité ciblée.
Envisageant l'avenir, les améliorations progressives de la théorie, des logiciels, du matériel et des algorithmes devraient rendre le chiffrement homomorphe complet (FHE) de plus en plus pratique. Le développement du FHE passe actuellement de la recherche théorique à des applications pratiques, et des progrès significatifs sont attendus dans les trois à cinq prochaines années.
Conclusion
Le chiffrement homomorphe complet ( FHE ) est à la frontière d'une révolution dans le domaine du chiffrement, offrant des solutions avancées en matière de confidentialité et de sécurité. Avec les progrès continus et l'attention croissante des capitaux-risque, le FHE devrait connaître une adoption à grande échelle, résolvant des problèmes clés de scalabilité et de protection de la vie privée dans la blockchain. À mesure que la technologie mûrit, elle devrait débloquer de nouvelles possibilités et favoriser l'innovation dans divers types d'applications au sein de l'écosystème du chiffrement.
Présentation : titulaire de Bitcoin au chômage, possède un Shiba Inu
Texte du commentaire :
C'est vraiment absurde, il cache son problème tout en le résolvant.