FHE: O futuro e os desafios da encriptação totalmente homomórfica

A encriptação totalmente homomórfica ( FHE ) é uma tecnologia de encriptação avançada que permite realizar cálculos diretamente sobre dados encriptados, permitindo assim o processamento de dados enquanto se protege a privacidade. A FHE tem aplicações potenciais em várias áreas, como finanças, saúde e computação em nuvem, mas atualmente a comercialização ainda requer tempo, principalmente devido aos seus enormes custos de computação e memória.

O princípio básico da FHE é usar polinómios para ocultar informações do texto original e realizar cálculos com dados encriptados através de operações criptográficas complexas. Para resolver o problema da acumulação de ruído, a FHE utiliza técnicas como troca de chave, troca de módulo e auto-impulso. Atualmente, os principais esquemas de FHE incluem BGV, BFV, CKKS, entre outros.

Em comparação com a computação convencional, o custo computacional da encriptação totalmente homomórfica (FHE) pode ser milhões de vezes maior. Para isso, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA (DARPA) lançou o programa Dprive, cujo objetivo é aumentar a velocidade de computação da FHE para 1/10 da computação convencional. O programa aborda principalmente a ampliação do comprimento da palavra do processador, a construção de chips ASIC dedicados e o design de arquiteturas paralelas.

No campo da blockchain, a Criptografia homomórfica totalmente pode ser utilizada para proteger a privacidade na cadeia, a privacidade dos dados de treino de IA, votação privada, entre outros. Alguns projetos como Fhenix, Inco Network, etc. estão a explorar a aplicação da Criptografia homomórfica totalmente na blockchain. A Zama é um importante fornecedor de infraestruturas de Criptografia homomórfica, desenvolvendo ferramentas como fhEVM.

Apesar dos grandes desafios que a FHE enfrenta, com o desenvolvimento de tecnologias como chips dedicados e a demanda em áreas críticas como defesa, finanças e saúde, a tecnologia FHE tem potencial para fazer avanços significativos no futuro. Atualmente, a FHE ainda se encontra em uma fase inicial e vale a pena acompanhar de perto suas tendências de desenvolvimento.