FHE: Майбутнє та виклики повністю гомоморфного шифрування

повністю гомоморфне шифрування(FHE) є передовою технологією шифрування, яка дозволяє виконувати обчислення безпосередньо на зашифрованих даних, забезпечуючи обробку даних при захисті конфіденційності. FHE має потенційні застосування в багатьох сферах, таких як фінанси, охорона здоров'я, хмарні обчислення, але наразі комерціалізація все ще потребує часу, головним чином через величезні вимоги до обчислень та пам'яті.

Основний принцип FHE полягає в використанні поліномів для приховування інформації про відкритий текст і реалізації обчислення зашифрованих даних за допомогою складних криптографічних операцій. Для вирішення проблеми накопичення шуму FHE використовує такі технології, як перемикання ключів, перемикання модуля і самозавантаження. Наразі основні рішення FHE включають BGV, BFV, CKKS тощо.

У порівнянні з звичайними обчисленнями, вартість обчислень з повністю гомоморфним шифруванням може перевищувати звичайні обчислення в мільйони разів. З цією метою, Управління перспективних дослідницьких проектів Міністерства оборони США (DARPA) запустило програму Dprive, метою якої є підвищення швидкості обчислень FHE до 1/10 від швидкості звичайних обчислень. Програма в основному зосереджена на збільшенні розміру словника процесора, створенні спеціалізованих чіпів ASIC, розробці паралельних архітектур тощо.

У сфері блокчейну FHE може бути використано для захисту приватності на ланцюгу, приватності даних для навчання ШІ, приватного голосування тощо. Деякі проекти, такі як Fhenix, Inco Network, досліджують застосування FHE у блокчейні. Zama є важливим постачальником інфраструктури FHE, який розробив такі інструменти, як fhEVM.

Незважаючи на величезні виклики, з якими стикається FHE, завдяки розвитку технологій, таких як спеціалізовані чіпи, а також зростаючому попиту в ключових сферах, таких як оборона, фінанси та охорона здоров'я, технологія FHE має перспективи для досягнення проривних результатів у майбутньому. Наразі FHE все ще перебуває на ранній стадії, тому варто уважно стежити за її розвитком.