FHE:Công nghệ mã hóa đồng cấu hoàn toàn: Tương lai và Thách thức

Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE) là một công nghệ mã hóa tiên tiến, cho phép thực hiện tính toán trực tiếp trên dữ liệu được mã hóa, từ đó xử lý dữ liệu trong khi vẫn bảo vệ quyền riêng tư. FHE có nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực tài chính, y tế, điện toán đám mây, nhưng hiện tại việc thương mại hóa vẫn cần thời gian, chủ yếu bị hạn chế bởi chi phí tính toán và bộ nhớ khổng lồ.

Nguyên lý cơ bản của FHE là sử dụng đa thức để ẩn thông tin bản gốc, và thông qua các thao tác mật mã phức tạp để thực hiện tính toán dữ liệu đã mã hóa. Để giải quyết vấn đề tích lũy tiếng ồn, FHE đã áp dụng các công nghệ như chuyển đổi khóa, chuyển đổi mô đun và tự khởi động. Hiện nay, các phương án FHE phổ biến bao gồm BGV, BFV, CKKS.

So với tính toán thông thường, chi phí tính toán của FHE có thể cao hơn hàng triệu lần. Để giải quyết vấn đề này, Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Quốc phòng Mỹ (DARPA) đã khởi động chương trình Dprive, với mục tiêu tăng tốc độ tính toán FHE lên 1/10 so với tính toán thông thường. Chương trình chủ yếu tập trung vào việc tăng kích thước từ của bộ xử lý, xây dựng chip ASIC chuyên dụng, thiết kế kiến trúc song song và các phương diện khác.

Trong lĩnh vực blockchain, Mã hóa đồng cấu hoàn toàn (FHE) có thể được sử dụng để bảo vệ quyền riêng tư trên chuỗi, quyền riêng tư của dữ liệu đào tạo AI, bỏ phiếu riêng tư, v.v. Một số dự án như Fhenix, Inco Network đang khám phá ứng dụng của FHE trong blockchain. Zama là một nhà cung cấp cơ sở hạ tầng FHE quan trọng, đã phát triển các công cụ như fhEVM.

Mặc dù FHE đối mặt với nhiều thách thức lớn, nhưng với sự phát triển của các công nghệ như chip chuyên dụng, cùng với nhu cầu thúc đẩy trong các lĩnh vực quan trọng như quốc phòng, tài chính, y tế, công nghệ FHE có khả năng đạt được những bước tiến đột phá trong tương lai. Hiện tại, FHE vẫn đang ở giai đoạn đầu, rất đáng để theo dõi sự phát triển của nó.