FHE, ZK та MPC: порівняння трьох сучасних шифрування технологій
Ми раніше обговорювали принцип роботи повної гомоморфної шифрування (FHE). Проте багато людей все ще плутають FHE з нульовими знаннями (ZK) та багатосторонніми безпечними обчисленнями (MPC), тому ця стаття детально порівняє ці три технології:
1. Нульове знання (ZK): доведення без розкриття
Технологія нульового знання вирішує проблему: як перевірити достовірність інформації, не розкриваючи жодних конкретних деталей.
ZK базується на принципах шифрування, що дозволяє одній стороні доводити іншій стороні, що вона знає якийсь секрет, не розкриваючи жодної інформації про сам секрет.
Наприклад, Аліса може довести співробітнику прокату автомобілів Бобу, що у неї гарна кредитна історія, не показуючи конкретні виписки з банківського рахунку. "Кредитний бал" у платіжному програмному забезпеченні схожий на вид нульового знання.
У сфері блокчейн, анонімна монета Zcash застосовує технологію ZK. Коли Аліса здійснює переказ, вона може згенерувати ZK-доказ, який забезпечує анонімність і одночасно підтверджує, що вона має право на переказ цих монет. Майнери Боб, перевіривши цей доказ, можуть записати транзакцію в блокчейн, не знаючи особистості Аліси.
2. Багатостороннє шифрування ( MPC ): спільні обчислення без витоку
Технологія багатостороннього шифрування переважно використовується для: без розкриття чутливої інформації, дозволяючи кільком учасникам безпечно спільно виконувати обчислення.
MPC дозволяє кільком учасникам (, таким як Аліса, Боб і Кароліна ), спільно виконувати обчислювальне завдання, не розкриваючи жодній стороні своїх вхідних даних.
Наприклад, Аліса, Боб і Керол хочуть обчислити середню зарплату трьох, але не хочуть розкривати свої конкретні зарплати. Вони можуть розділити свої зарплати на три частини, обмінятися двома частинами з іншими двома. Кожен підсумовує отримані числа, а потім ділиться результатом підсумовування. Врешті-решт, троє підсумовують ці три результати, отримуючи середнє значення, але не можуть визначити точні зарплати інших.
У сфері шифрування валют, гаманці MPC використовують цю технологію. Деякі торгові платформи випустили гаманці MPC, які ділять приватний ключ на кілька частин, які зберігаються на мобільному телефоні користувача, в хмарі та на платформі. Навіть якщо користувач втратить телефон, він зможе відновити приватний ключ через хмару та платформу.
3. Повна гомоморфна шифрування ( FHE ): можна обчислювати навіть після шифрування
Проблема, яку вирішує технологія повної гомоморфної шифрування, полягає в тому, як зашифрувати чутливі дані, щоб їх можна було передати ненадійним третім особам для допоміжних обчислень, а результати все ще могли бути розшифровані нами.
FHE дозволяє виконувати обчислення безпосередньо на зашифрованих даних, не розшифровуючи їх спочатку. Це дозволяє власникам даних передавати зашифровані дані третім особам для обробки, не турбуючись про витік даних.
Наприклад, Аліса потребує використати потужні обчислювальні ресурси Боба, але не хоче, щоб Боб дізнався реальні дані. Вона може зашифрувати оригінальні дані (, додати шум ), щоб Боб обробив зашифровані дані, а врешті-решт Аліса сама розшифрує, щоб отримати реальний результат, тоді як Боб не знає змісту.
У сфері блокчейну FHE може бути використано для підвищення безпеки мереж PoS та систем голосування. Наприклад, Mind Network використовує технологію FHE, щоб вузли PoS могли завершити верифікацію блоків, не знаючи відповіді один одного, що запобігає плагіату між вузлами. У голосуванні FHE може запобігти впливу голосуючих один на одного, уникнувши голосування по сліду.
Підсумок
ZK, MPC та FHE - це передові технології шифрування, розроблені для захисту конфіденційності та безпеки даних, але вони відрізняються за сценаріями застосування та технічною складністю:
ZK підкреслює "як довести", що застосовується в ситуаціях, де потрібно перевірити права або особистість.
MPC підкреслює "як обчислити", що підходить для сценаріїв, коли кілька сторін потребують співпраці з даними, але при цьому повинні захистити свою приватність.
FHE підкреслює "як шифрувати", що підходить для ситуацій, які потребують складних обчислень при збереженні даних у зашифрованому стані.
Ці три технології мають свої унікальні виклики в реалізації, але вони є надзвичайно важливими для захисту нашої безпеки даних та особистої конфіденційності. З розвитком технологій, вірю, що вони відіграватимуть важливу роль у більшій кількості сфер.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
FHE, ZK та MPC: аналіз трьох основних технологій шифрування та порівняння сценаріїв застосування
FHE, ZK та MPC: порівняння трьох сучасних шифрування технологій
Ми раніше обговорювали принцип роботи повної гомоморфної шифрування (FHE). Проте багато людей все ще плутають FHE з нульовими знаннями (ZK) та багатосторонніми безпечними обчисленнями (MPC), тому ця стаття детально порівняє ці три технології:
1. Нульове знання (ZK): доведення без розкриття
Технологія нульового знання вирішує проблему: як перевірити достовірність інформації, не розкриваючи жодних конкретних деталей.
ZK базується на принципах шифрування, що дозволяє одній стороні доводити іншій стороні, що вона знає якийсь секрет, не розкриваючи жодної інформації про сам секрет.
Наприклад, Аліса може довести співробітнику прокату автомобілів Бобу, що у неї гарна кредитна історія, не показуючи конкретні виписки з банківського рахунку. "Кредитний бал" у платіжному програмному забезпеченні схожий на вид нульового знання.
У сфері блокчейн, анонімна монета Zcash застосовує технологію ZK. Коли Аліса здійснює переказ, вона може згенерувати ZK-доказ, який забезпечує анонімність і одночасно підтверджує, що вона має право на переказ цих монет. Майнери Боб, перевіривши цей доказ, можуть записати транзакцію в блокчейн, не знаючи особистості Аліси.
2. Багатостороннє шифрування ( MPC ): спільні обчислення без витоку
Технологія багатостороннього шифрування переважно використовується для: без розкриття чутливої інформації, дозволяючи кільком учасникам безпечно спільно виконувати обчислення.
MPC дозволяє кільком учасникам (, таким як Аліса, Боб і Кароліна ), спільно виконувати обчислювальне завдання, не розкриваючи жодній стороні своїх вхідних даних.
Наприклад, Аліса, Боб і Керол хочуть обчислити середню зарплату трьох, але не хочуть розкривати свої конкретні зарплати. Вони можуть розділити свої зарплати на три частини, обмінятися двома частинами з іншими двома. Кожен підсумовує отримані числа, а потім ділиться результатом підсумовування. Врешті-решт, троє підсумовують ці три результати, отримуючи середнє значення, але не можуть визначити точні зарплати інших.
У сфері шифрування валют, гаманці MPC використовують цю технологію. Деякі торгові платформи випустили гаманці MPC, які ділять приватний ключ на кілька частин, які зберігаються на мобільному телефоні користувача, в хмарі та на платформі. Навіть якщо користувач втратить телефон, він зможе відновити приватний ключ через хмару та платформу.
3. Повна гомоморфна шифрування ( FHE ): можна обчислювати навіть після шифрування
Проблема, яку вирішує технологія повної гомоморфної шифрування, полягає в тому, як зашифрувати чутливі дані, щоб їх можна було передати ненадійним третім особам для допоміжних обчислень, а результати все ще могли бути розшифровані нами.
FHE дозволяє виконувати обчислення безпосередньо на зашифрованих даних, не розшифровуючи їх спочатку. Це дозволяє власникам даних передавати зашифровані дані третім особам для обробки, не турбуючись про витік даних.
Наприклад, Аліса потребує використати потужні обчислювальні ресурси Боба, але не хоче, щоб Боб дізнався реальні дані. Вона може зашифрувати оригінальні дані (, додати шум ), щоб Боб обробив зашифровані дані, а врешті-решт Аліса сама розшифрує, щоб отримати реальний результат, тоді як Боб не знає змісту.
У сфері блокчейну FHE може бути використано для підвищення безпеки мереж PoS та систем голосування. Наприклад, Mind Network використовує технологію FHE, щоб вузли PoS могли завершити верифікацію блоків, не знаючи відповіді один одного, що запобігає плагіату між вузлами. У голосуванні FHE може запобігти впливу голосуючих один на одного, уникнувши голосування по сліду.
Підсумок
ZK, MPC та FHE - це передові технології шифрування, розроблені для захисту конфіденційності та безпеки даних, але вони відрізняються за сценаріями застосування та технічною складністю:
Ці три технології мають свої унікальні виклики в реалізації, але вони є надзвичайно важливими для захисту нашої безпеки даних та особистої конфіденційності. З розвитком технологій, вірю, що вони відіграватимуть важливу роль у більшій кількості сфер.