# 完全準同型暗号(FHE)の開発と応用完全同型暗号化(FHE)の概念は20世紀70年代に源を持ちますが、長い間実現が難しかったです。その核心的な考え方は、暗号化されたデータを解読することなく計算を行うことです。最初は単純な加算または乗算のみが可能であり、部分同型暗号化と呼ばれていました。2009年、Craig Gentryは画期的な進展を遂げ、暗号化されたデータ上で任意の計算を行うことができる完全同型暗号化スキームを示しました。FHEは、暗号化データを解読せずに計算を行うことを可能にする先進的な暗号化技術です。これは、暗号文に直接操作を行い、暗号化された結果を生成できることを意味し、解読後、その結果は平文に対して同じ操作を行った結果と一致します。! 【完全準同型暗号(FHE)の進歩と応用】(https://img-cdn.gateio.im/social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73)## FHEの主な特長1. 同型性:暗号文の加算および乗算操作は、平文の対応する操作と等しい。2. ノイズ管理:FHE暗号化は暗号文にノイズを追加して安全性を確保しますが、操作のたびにノイズが増加し、計算の正確性を保証するために適切に管理する必要があります。3. 無限操作: 部分同型暗号化やある種の同型暗号化とは異なり、FHEは無限回の加算および乗算をサポートします。FHEは同型暗号化の一種の特殊なケースであり、暗号文に対して無限回の加算および乗算操作を許可します。しかし、FHEは2つの主要な課題に直面しています:1. 計算失敗を避けるためにノイズを制御する必要があります。2. 暗号文の計算のコストは明文の計算よりも数千から百万倍高い。同型暗号化は、実装の程度に応じて分類できます:- 部分準同型暗号化(PHE):1つの操作に対して無制限の操作をサポートします。- ある種の完全同型暗号化(SHE): 限定回数の加算と乗算をサポートします。- 完全同型暗号化(FHE):支持无限次の加法と乗法が可能で、任意の計算を行うことができます。FHEの主な利点は、プライバシーとセキュリティを保護しながら、暗号化されたデータに対して任意の計算を行えることです。## FHEのブロックチェーンにおける応用FHEは、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護の重要な技術になることが期待されています。現在、ブロックチェーンはデフォルトで透明ですが、FHEはそれを部分的な暗号化形式に変えることができ、同時にスマートコントラクトの制御を維持します。いくつかのプロジェクトがFHE仮想マシンを開発しており、プログラマーがFHE原語を操作するスマートコントラクトコードを書くことを可能にしています。この方法は、現在のブロックチェーンのプライバシー問題を解決し、暗号化支払い、スロットマシンやカジノなどのアプリケーションを実現し、同時に取引グラフを保持して規制に優しい性格を強化します。FHEは、プライバシーメッセージ検索(OMR)を通じてプライバシープロジェクトの可用性を向上させ、ウォレットクライアントがアクセス内容を公開することなく同期できるようにします。しかし、FHEはブロックチェーンのスケーラビリティの問題を直接解決することはできません。FHEとゼロ知識証明(ZKP)を組み合わせることで、いくつかのスケーラビリティの課題を解決し、ブロックチェーン環境に信頼できる計算メカニズムを提供する可能性があります。## FHEとゼロ知識証明の関係 FHEとZKPは相補的な技術ですが、異なる目的にサービスを提供します。ZKPは検証可能な計算とゼロ知識属性を可能にし、プライベートな状態にプライバシーを提供します。しかし、ZKPは共有状態のプライバシーを提供しないため、許可のないスマートコントラクトプラットフォームにとって重要です。FHEとマルチパーティ計算(MPC)はこの不足を補うことができ、暗号化されたデータに対して計算を行い、データ自体を暴露することなく可能にします。特定のユースケースが必要でない限り、ZKPとFHEを結合すると計算の複雑さが大幅に増加し、通常は非現実的です。## FHEの開発状況と展望FHEの発展はおおよそZKPに3年から4年遅れているが、急速に追いついている。第一世代のFHEプロジェクトはテストを開始しており、今年の後半にメインネットがリリースされる予定だ。FHEは依然としてZKPよりも計算コストが高いが、その大規模採用の可能性はすでに明らかになっている。FHEが生産に入ってスケール化されると、ZK Rollupsのように急速に成長すると予想されている。## 主な課題FHEが直面する主な課題には、計算効率と鍵管理が含まれます:1. 計算効率:FHEにおけるブートストラップ操作は計算集約的ですが、アルゴリズムの進歩とエンジニアリングの最適化がこの問題を改善しています。特定のユースケースでは、ブートストラップを使用しない代替案の方がより効率的かもしれません。2. 鍵管理:いくつかのFHEプロジェクトは、復号化能力を持つ検証者グループを含む閾値鍵管理を必要とします。この方法は、単一障害点の問題を克服するためにさらなる発展が必要です。## FHE市場の現状暗号化リスク投資会社はFHE分野への投資を積極的に行い、その潜在能力を認識しています。いくつかのプロジェクトがFHEを基にしたアプリケーションを開発しており、スロットマシン、カジノ、商業的な支払い、ゲームなどが含まれています。閾値FHE(TFHE)はFHEとMPCおよびブロックチェーンを組み合わせ、新しいアプリケーションシーンを開きました。FHEの開発者フレンドリーさにより、Solidityを使用してプログラミングできるため、アプリケーション開発における実用性が向上しました。## 規制環境FHEなどのプライバシー技術の法規制環境は地域によって異なります。データプライバシーは広く支持されていますが、金融プライバシーは依然としてグレーゾーンです。FHEはデータプライバシーを強化する可能性があり、ユーザーがデータの所有権を保持し、そこから利益を得ることが可能でありながら、ターゲット広告などの社会的利益を維持することができます。## 今後の展望理論、ソフトウェア、ハードウェア、アルゴリズムの継続的な改善に伴い、完全同型暗号化（FHE）はますます実用的になると予測されています。FHEの発展は理論研究から実際の応用へと移行しており、今後3年から5年の間に顕著な進展があると予想されています。## まとめ完全同型暗号化(FHE)は、暗号化分野における変革の重要な瞬間にあります。先進的なプライバシーとセキュリティーソリューションを提供します。技術の進歩とリスク資本の注目により、FHEは大規模な採用を実現し、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護の核心的な問題を解決することが期待されています。技術が成熟するにつれて、FHEは暗号化エコシステムにおけるさまざまな革新アプリケーションに新たな可能性を開くでしょう。! [完全準同型暗号化(FHE)の進歩と応用](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-97e1ef48e90d438cfe636a91f4eff522)
完全同型暗号化FHE:ブロックチェーンのプライバシーとスケーラビリティの未来
完全準同型暗号(FHE)の開発と応用
完全同型暗号化(FHE)の概念は20世紀70年代に源を持ちますが、長い間実現が難しかったです。その核心的な考え方は、暗号化されたデータを解読することなく計算を行うことです。最初は単純な加算または乗算のみが可能であり、部分同型暗号化と呼ばれていました。2009年、Craig Gentryは画期的な進展を遂げ、暗号化されたデータ上で任意の計算を行うことができる完全同型暗号化スキームを示しました。
FHEは、暗号化データを解読せずに計算を行うことを可能にする先進的な暗号化技術です。これは、暗号文に直接操作を行い、暗号化された結果を生成できることを意味し、解読後、その結果は平文に対して同じ操作を行った結果と一致します。
! 【完全準同型暗号(FHE)の進歩と応用】(https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73.webp)
FHEの主な特長
同型性:暗号文の加算および乗算操作は、平文の対応する操作と等しい。
ノイズ管理:FHE暗号化は暗号文にノイズを追加して安全性を確保しますが、操作のたびにノイズが増加し、計算の正確性を保証するために適切に管理する必要があります。
無限操作: 部分同型暗号化やある種の同型暗号化とは異なり、FHEは無限回の加算および乗算をサポートします。
FHEは同型暗号化の一種の特殊なケースであり、暗号文に対して無限回の加算および乗算操作を許可します。しかし、FHEは2つの主要な課題に直面しています:
同型暗号化は、実装の程度に応じて分類できます:
FHEの主な利点は、プライバシーとセキュリティを保護しながら、暗号化されたデータに対して任意の計算を行えることです。
FHEのブロックチェーンにおける応用
FHEは、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護の重要な技術になることが期待されています。現在、ブロックチェーンはデフォルトで透明ですが、FHEはそれを部分的な暗号化形式に変えることができ、同時にスマートコントラクトの制御を維持します。
いくつかのプロジェクトがFHE仮想マシンを開発しており、プログラマーがFHE原語を操作するスマートコントラクトコードを書くことを可能にしています。この方法は、現在のブロックチェーンのプライバシー問題を解決し、暗号化支払い、スロットマシンやカジノなどのアプリケーションを実現し、同時に取引グラフを保持して規制に優しい性格を強化します。
FHEは、プライバシーメッセージ検索(OMR)を通じてプライバシープロジェクトの可用性を向上させ、ウォレットクライアントがアクセス内容を公開することなく同期できるようにします。
しかし、FHEはブロックチェーンのスケーラビリティの問題を直接解決することはできません。FHEとゼロ知識証明(ZKP)を組み合わせることで、いくつかのスケーラビリティの課題を解決し、ブロックチェーン環境に信頼できる計算メカニズムを提供する可能性があります。
FHEとゼロ知識証明の関係
FHEとZKPは相補的な技術ですが、異なる目的にサービスを提供します。ZKPは検証可能な計算とゼロ知識属性を可能にし、プライベートな状態にプライバシーを提供します。しかし、ZKPは共有状態のプライバシーを提供しないため、許可のないスマートコントラクトプラットフォームにとって重要です。FHEとマルチパーティ計算(MPC)はこの不足を補うことができ、暗号化されたデータに対して計算を行い、データ自体を暴露することなく可能にします。
特定のユースケースが必要でない限り、ZKPとFHEを結合すると計算の複雑さが大幅に増加し、通常は非現実的です。
FHEの開発状況と展望
FHEの発展はおおよそZKPに3年から4年遅れているが、急速に追いついている。第一世代のFHEプロジェクトはテストを開始しており、今年の後半にメインネットがリリースされる予定だ。FHEは依然としてZKPよりも計算コストが高いが、その大規模採用の可能性はすでに明らかになっている。FHEが生産に入ってスケール化されると、ZK Rollupsのように急速に成長すると予想されている。
主な課題
FHEが直面する主な課題には、計算効率と鍵管理が含まれます:
計算効率:FHEにおけるブートストラップ操作は計算集約的ですが、アルゴリズムの進歩とエンジニアリングの最適化がこの問題を改善しています。特定のユースケースでは、ブートストラップを使用しない代替案の方がより効率的かもしれません。
鍵管理:いくつかのFHEプロジェクトは、復号化能力を持つ検証者グループを含む閾値鍵管理を必要とします。この方法は、単一障害点の問題を克服するためにさらなる発展が必要です。
FHE市場の現状
暗号化リスク投資会社はFHE分野への投資を積極的に行い、その潜在能力を認識しています。いくつかのプロジェクトがFHEを基にしたアプリケーションを開発しており、スロットマシン、カジノ、商業的な支払い、ゲームなどが含まれています。
閾値FHE(TFHE)はFHEとMPCおよびブロックチェーンを組み合わせ、新しいアプリケーションシーンを開きました。FHEの開発者フレンドリーさにより、Solidityを使用してプログラミングできるため、アプリケーション開発における実用性が向上しました。
規制環境
FHEなどのプライバシー技術の法規制環境は地域によって異なります。データプライバシーは広く支持されていますが、金融プライバシーは依然としてグレーゾーンです。FHEはデータプライバシーを強化する可能性があり、ユーザーがデータの所有権を保持し、そこから利益を得ることが可能でありながら、ターゲット広告などの社会的利益を維持することができます。
今後の展望
理論、ソフトウェア、ハードウェア、アルゴリズムの継続的な改善に伴い、完全同型暗号化（FHE）はますます実用的になると予測されています。FHEの発展は理論研究から実際の応用へと移行しており、今後3年から5年の間に顕著な進展があると予想されています。
まとめ
完全同型暗号化(FHE)は、暗号化分野における変革の重要な瞬間にあります。先進的なプライバシーとセキュリティーソリューションを提供します。技術の進歩とリスク資本の注目により、FHEは大規模な採用を実現し、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護の核心的な問題を解決することが期待されています。技術が成熟するにつれて、FHEは暗号化エコシステムにおけるさまざまな革新アプリケーションに新たな可能性を開くでしょう。
! 完全準同型暗号化(FHE)の進歩と応用