Tecnología FHE: una nueva fuerza emergente en el campo de la Cadena de bloques
La tecnología criptográfica desempeña un papel importante en el proceso de la civilización humana, siendo indispensable especialmente en la seguridad de la información y la protección de la privacidad. Proporciona protección para la transmisión y el almacenamiento de datos en diversos campos, y su sistema de claves públicas y privadas de cifrado asimétrico, junto con las funciones hash, fueron creativamente fusionados por Satoshi Nakamoto, diseñando así el mecanismo de prueba de trabajo, lo que impulsó el nacimiento de Bitcoin y dio inicio a la era de la Cadena de bloques.
Con el desarrollo de la industria de la Cadena de bloques, una serie de tecnologías criptográficas de vanguardia han surgido continuamente, entre las cuales las pruebas de conocimiento cero, el cálculo multipartito y la encriptación completamente homomórfica son las más destacadas. Estas tecnologías se aplican ampliamente en múltiples escenarios, como las pruebas de conocimiento cero combinadas con soluciones Rollup para resolver el problema de escalabilidad de la Cadena de bloques, y el cálculo multipartito combinado con sistemas de claves públicas y privadas para impulsar la adopción masiva por parte de los usuarios. La encriptación completamente homomórfica, como uno de los santos griales de la criptografía, su singularidad permite que un tercero realice cálculos arbitrarios sobre datos encriptados sin necesidad de descifrarlos, lo que aporta nuevas posibilidades a múltiples campos.
Resumen de FHE
FHE es la abreviatura de cifrado homomórfico completo, cuya característica central es permitir el cálculo y la operación sobre los datos cifrados, operaciones que se pueden mapear directamente a los datos en claro, es decir, mantienen inalteradas las propiedades matemáticas de los datos cifrados. La "F" en FHE significa que esta homomorfia ha alcanzado una nueva altura, permitiendo un número infinito de cálculos y operaciones sobre los datos cifrados.
El FHE real utiliza una serie de algoritmos matemáticos complejos, que requieren recursos computacionales extremadamente altos. En el campo del FHE, Microsoft y Zama se destacan por sus excelentes productos de código abierto. SEAL de Microsoft es una eficiente biblioteca en C++ que soporta cifrado homomórfico completo y parcial. TFHE de Zama es una biblioteca en C enfocada en cifrado homomórfico completo de alto rendimiento.
El flujo básico de operaciones de FHE incluye: generación de claves, cifrado de datos, realización de cálculos homomórficos y descifrado de resultados. La gestión de la clave de descifrado es especialmente crítica, y se puede utilizar un esquema de cálculo seguro multiparte basado en umbral para mejorar la seguridad.
fhEVM: sentando las bases para FHE
Para aplicar FHE en la cadena de bloques, la forma ideal es encapsularlo como una biblioteca de código de contrato inteligente genérico. Esto requiere que la máquina virtual soporte el conjunto de instrucciones matemáticas complejas necesarias para FHE. EVM se ha convertido en la opción preferida para implementar FHE, y la empresa Zama se destaca en este campo.
Zama lanzó fhEVM, que es una EVM completamente homomórfica que soporta la implementación de cálculos de privacidad en Solidity. Las características clave de fhEVM incluyen:
Proporcionar soporte para operaciones FHE a través de contratos precompilados
Mecanismo de descifrado basado en el protocolo de umbral distribuido
Biblioteca de contratos Solidity que reduce la barrera de entrada para el desarrollo
fhEVM proporciona una base sólida para la tecnología FHE en aplicaciones de Cadena de bloques, pero en la aplicación práctica puede enfrentar muchos desafíos.
FHE-Rollups: Construir el ecosistema FHE
La simple fhEVM es difícil de constituir como un ecosistema completo, necesita apoyarse en una arquitectura de cadena pública o soluciones de Layer2/Layer3. Fhenix, como pionero, explora combinar fhEVM con la tecnología Rollup, proponiendo construir una solución Layer2 tipo FHE-Rollups.
Fhenix adopta la solución de Rollups Optimistas, su pila tecnológica incluye:
La variante del probador de fraude de Arbitrum Nitro
Biblioteca principal fheOS
Red de servicios umbral ( TSN )
La versión Fhenix Frontier lanzada por Fhenix ofrece una biblioteca de código de contratos inteligentes, API de Solidity, herramientas de desarrollo, etc.
FHE Coprocessors: Soluciones agnósticas a la cadena
Fhenix introduce el módulo Relay, permitiendo que diversas cadenas de bloques y redes Layer2/3 se conecten a los coprocesadores FHE. A través del mecanismo de Restaking de EigenLayer, la eficiencia y flexibilidad de los coprocesadores FHE se mejora.
El proceso de uso de los Coprocesadores FHE incluye: llamada de contrato de aplicación, solicitud en cola de Relay, ejecución de cálculos de FHE Rollup, descifrado de red umbral, retroalimentación de resultados y verificación, entre otros pasos.
Escenarios de aplicación de FHE
La tecnología FHE muestra un amplio potencial en múltiples campos:
Juego en cadena con protección de privacidad: garantiza las transacciones económicas del juego mediante cifrado, evitando manipulaciones en tiempo real.
DeFi/MEV: proteger datos sensibles, reducir el riesgo de ataques MEV
IA: Entrenar modelos bajo la premisa de proteger la privacidad personal
Proyectos iniciales del ecosistema FHE
Aparte de Zama y Fhenix, en el ecosistema FHE hay una serie de proyectos que merecen atención:
Mind Network: combinación de la red FHE de EigenLayer
PADO Labs: Red de computación descentralizada que integra ZKP y FHE
Arcium: red de cálculo secreto paralelo
Inco Network: enfocado en optimizar el costo de cálculo FHE de Layer1
Tratar: FHE Layer3 del ecosistema Shiba
octra: Soporta redes FHE con entornos de ejecución aislados
BasedAI: introduciendo la funcionalidad FHE para LLM en la red
Encifher: Desarrollo de FHEML en torno a FHE
Privasea: Red FHE centrada en la protección de la privacidad de la inferencia de ML en el campo de la IA
Además, organizaciones sin fines de lucro como FHE.org y FHE Onchain han proporcionado valiosos recursos de investigación y educación para el ecosistema.
El futuro de la tecnología FHE es prometedor. Con el desarrollo de proyectos como Fhenix, se espera que traiga nuevas innovaciones y vitalidad a la Cadena de bloques.
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SneakyFlashloan
· hace19h
La cadena de privacidad ha ganado mucho.
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DaoResearcher
· hace19h
Según la White Paper sección 4.2, el coeficiente de privacidad de FHE alcanza el 99.7%, pero hay dudas sobre el mecanismo de gobernanza.
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WhaleMistaker
· hace19h
El grupo de espectadores que no le importa causar problemas.
La tecnología FHE lidera una nueva era de cálculo de privacidad en la cadena de bloques.
Tecnología FHE: una nueva fuerza emergente en el campo de la Cadena de bloques
La tecnología criptográfica desempeña un papel importante en el proceso de la civilización humana, siendo indispensable especialmente en la seguridad de la información y la protección de la privacidad. Proporciona protección para la transmisión y el almacenamiento de datos en diversos campos, y su sistema de claves públicas y privadas de cifrado asimétrico, junto con las funciones hash, fueron creativamente fusionados por Satoshi Nakamoto, diseñando así el mecanismo de prueba de trabajo, lo que impulsó el nacimiento de Bitcoin y dio inicio a la era de la Cadena de bloques.
Con el desarrollo de la industria de la Cadena de bloques, una serie de tecnologías criptográficas de vanguardia han surgido continuamente, entre las cuales las pruebas de conocimiento cero, el cálculo multipartito y la encriptación completamente homomórfica son las más destacadas. Estas tecnologías se aplican ampliamente en múltiples escenarios, como las pruebas de conocimiento cero combinadas con soluciones Rollup para resolver el problema de escalabilidad de la Cadena de bloques, y el cálculo multipartito combinado con sistemas de claves públicas y privadas para impulsar la adopción masiva por parte de los usuarios. La encriptación completamente homomórfica, como uno de los santos griales de la criptografía, su singularidad permite que un tercero realice cálculos arbitrarios sobre datos encriptados sin necesidad de descifrarlos, lo que aporta nuevas posibilidades a múltiples campos.
Resumen de FHE
FHE es la abreviatura de cifrado homomórfico completo, cuya característica central es permitir el cálculo y la operación sobre los datos cifrados, operaciones que se pueden mapear directamente a los datos en claro, es decir, mantienen inalteradas las propiedades matemáticas de los datos cifrados. La "F" en FHE significa que esta homomorfia ha alcanzado una nueva altura, permitiendo un número infinito de cálculos y operaciones sobre los datos cifrados.
El FHE real utiliza una serie de algoritmos matemáticos complejos, que requieren recursos computacionales extremadamente altos. En el campo del FHE, Microsoft y Zama se destacan por sus excelentes productos de código abierto. SEAL de Microsoft es una eficiente biblioteca en C++ que soporta cifrado homomórfico completo y parcial. TFHE de Zama es una biblioteca en C enfocada en cifrado homomórfico completo de alto rendimiento.
El flujo básico de operaciones de FHE incluye: generación de claves, cifrado de datos, realización de cálculos homomórficos y descifrado de resultados. La gestión de la clave de descifrado es especialmente crítica, y se puede utilizar un esquema de cálculo seguro multiparte basado en umbral para mejorar la seguridad.
fhEVM: sentando las bases para FHE
Para aplicar FHE en la cadena de bloques, la forma ideal es encapsularlo como una biblioteca de código de contrato inteligente genérico. Esto requiere que la máquina virtual soporte el conjunto de instrucciones matemáticas complejas necesarias para FHE. EVM se ha convertido en la opción preferida para implementar FHE, y la empresa Zama se destaca en este campo.
Zama lanzó fhEVM, que es una EVM completamente homomórfica que soporta la implementación de cálculos de privacidad en Solidity. Las características clave de fhEVM incluyen:
fhEVM proporciona una base sólida para la tecnología FHE en aplicaciones de Cadena de bloques, pero en la aplicación práctica puede enfrentar muchos desafíos.
FHE-Rollups: Construir el ecosistema FHE
La simple fhEVM es difícil de constituir como un ecosistema completo, necesita apoyarse en una arquitectura de cadena pública o soluciones de Layer2/Layer3. Fhenix, como pionero, explora combinar fhEVM con la tecnología Rollup, proponiendo construir una solución Layer2 tipo FHE-Rollups.
Fhenix adopta la solución de Rollups Optimistas, su pila tecnológica incluye:
La versión Fhenix Frontier lanzada por Fhenix ofrece una biblioteca de código de contratos inteligentes, API de Solidity, herramientas de desarrollo, etc.
FHE Coprocessors: Soluciones agnósticas a la cadena
Fhenix introduce el módulo Relay, permitiendo que diversas cadenas de bloques y redes Layer2/3 se conecten a los coprocesadores FHE. A través del mecanismo de Restaking de EigenLayer, la eficiencia y flexibilidad de los coprocesadores FHE se mejora.
El proceso de uso de los Coprocesadores FHE incluye: llamada de contrato de aplicación, solicitud en cola de Relay, ejecución de cálculos de FHE Rollup, descifrado de red umbral, retroalimentación de resultados y verificación, entre otros pasos.
Escenarios de aplicación de FHE
La tecnología FHE muestra un amplio potencial en múltiples campos:
Proyectos iniciales del ecosistema FHE
Aparte de Zama y Fhenix, en el ecosistema FHE hay una serie de proyectos que merecen atención:
Además, organizaciones sin fines de lucro como FHE.org y FHE Onchain han proporcionado valiosos recursos de investigación y educación para el ecosistema.
El futuro de la tecnología FHE es prometedor. Con el desarrollo de proyectos como Fhenix, se espera que traiga nuevas innovaciones y vitalidad a la Cadena de bloques.