FHE, ZK y MPC: comparación y aplicaciones de tres tecnologías de encriptación
En la era digital actual, la encriptación es crucial para proteger la seguridad de los datos y la privacidad personal. Este artículo explorará en profundidad tres avanzadas tecnologías de encriptación: la encriptación homomórfica completa (FHE), las pruebas de conocimiento cero (ZK) y el cálculo seguro multiparte (MPC), analizando su funcionamiento, escenarios de aplicación y su uso práctico en el campo de la cadena de bloques.
Prueba de conocimiento cero (ZK): prueba sin revelar
La esencia de la tecnología de prueba de conocimiento cero radica en cómo verificar la autenticidad de la información sin revelar ningún contenido específico. Se basa en una sólida fundamentación en la encriptación, permitiendo que una parte demuestre a otra la existencia de un secreto sin necesidad de revelar información sobre dicho secreto.
Por ejemplo, supongamos que alguien quiere demostrar su buena solvencia a una compañía de alquiler de coches, pero no desea proporcionar detalles de su extracto bancario. En este caso, el 'puntuación de crédito' proporcionada por el banco o el software de pago puede servir como una prueba de conocimiento cero. De esta manera, el cliente puede demostrar que tiene una buena solvencia sin revelar detalles financieros personales.
En el campo de la blockchain, la aplicación de la tecnología de pruebas de cero conocimiento es muy amplia. Tomando como ejemplo una cierta criptomoneda anónima, cuando los usuarios realizan una transferencia, necesitan demostrar que tienen derecho a transferir estas monedas mientras mantienen su anonimato. Al generar una prueba ZK, los mineros pueden verificar la legitimidad de la transacción y añadirla a la cadena sin conocer la identidad del iniciador de la transacción.
Cálculo seguro multipartito (MPC): cálculo conjunto sin divulgación
La tecnología de cálculo seguro multiparte aborda principalmente cómo permitir que múltiples participantes realicen cálculos conjuntos de manera segura sin revelar información sensible. Esta tecnología permite que varias partes completen una tarea de cálculo sin que ninguna de ellas tenga que revelar sus datos de entrada.
Por ejemplo, supongamos que tres personas quieren calcular su salario promedio, pero no quieren revelar la cantidad exacta de su salario. Usando la tecnología MPC, cada persona puede dividir su salario en tres partes y intercambiar dos de esas partes con las otras dos. Luego, cada uno suma los números recibidos y comparte el resultado de la suma. Finalmente, los tres calculan la suma total de estos tres resultados de suma, obteniendo así el promedio, pero sin poder determinar el salario exacto de los demás.
En el ámbito de las encriptación de criptomonedas, la tecnología MPC se utiliza ampliamente en la seguridad de las billeteras. Algunas plataformas de intercambio han lanzado billeteras MPC que dividen la clave privada en varias partes, almacenándolas respectivamente en el teléfono del usuario, en la nube y en el intercambio. Este método no solo mejora la seguridad, sino que también aumenta la posibilidad de recuperar la clave privada.
Encriptación completamente homomórfica (FHE): el cálculo encriptado no revela
El objetivo de la tecnología de encriptación homomórfica es realizar cálculos sobre datos encriptados sin necesidad de desencriptarlos. Esto permite a los usuarios entregar datos sensibles encriptados a terceros no confiables para su cálculo, y poder desencriptar el resultado correcto.
En la práctica, FHE permite que los datos permanezcan en estado de encriptación durante todo el proceso de procesamiento, lo que no solo protege la seguridad de los datos, sino que también cumple con los estrictos requisitos de regulaciones de privacidad. Por ejemplo, en un entorno de computación en la nube, el tratamiento de registros médicos o información financiera personal hace que la tecnología FHE sea especialmente importante.
En el campo de la blockchain, la tecnología FHE también tiene aplicaciones únicas. Por ejemplo, un proyecto utiliza la tecnología FHE para resolver el problema de la pereza de los nodos y la tendencia a seguir a nodos grandes en una pequeña red PoS. Al permitir que los nodos PoS completen el trabajo de verificación de bloques sin conocer las respuestas de los demás, se previene el comportamiento de plagio entre nodos. De manera similar, en un sistema de votación, la tecnología FHE puede evitar que los votantes se influyan mutuamente, asegurando la autenticidad de los resultados de la votación.
Resumen
A pesar de que ZK, MPC y FHE están diseñados para proteger la privacidad y seguridad de los datos, existen diferencias significativas en los escenarios de aplicación y la complejidad técnica:
ZK se centra en "cómo probar", aplicándose a escenarios que requieren verificar permisos o identidades.
MPC se centra en "cómo calcular", adecuado para situaciones en las que múltiples partes necesitan calcular conjuntamente pero deben proteger la privacidad de sus propios datos.
FHE se centra en "cómo encriptar", lo que hace posible realizar cálculos complejos mientras los datos permanecen en estado de encriptación.
En términos de complejidad técnica, ZK requiere profundos conocimientos en matemáticas y programación, MPC enfrenta desafíos en la sincronización y la eficiencia de la comunicación, mientras que FHE presenta grandes obstáculos en la eficiencia computacional.
A medida que los desafíos para la seguridad de los datos y la protección de la privacidad personal aumentan, estas avanzadas encriptaciones jugarán un papel cada vez más importante en el futuro del mundo digital. Comprender y aplicar estas tecnologías es crucial para construir un ecosistema digital seguro y confiable.
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HackerWhoCares
· hace3h
Espero la implementación de la aplicación.
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AirdropworkerZhang
· hace3h
Me duele la cabeza, esta Criptografía es demasiado difícil.
FHE, ZK, MPC: Principios de las tres grandes tecnologías de encriptación y comparación de aplicaciones en la cadena de bloques.
FHE, ZK y MPC: comparación y aplicaciones de tres tecnologías de encriptación
En la era digital actual, la encriptación es crucial para proteger la seguridad de los datos y la privacidad personal. Este artículo explorará en profundidad tres avanzadas tecnologías de encriptación: la encriptación homomórfica completa (FHE), las pruebas de conocimiento cero (ZK) y el cálculo seguro multiparte (MPC), analizando su funcionamiento, escenarios de aplicación y su uso práctico en el campo de la cadena de bloques.
Prueba de conocimiento cero (ZK): prueba sin revelar
La esencia de la tecnología de prueba de conocimiento cero radica en cómo verificar la autenticidad de la información sin revelar ningún contenido específico. Se basa en una sólida fundamentación en la encriptación, permitiendo que una parte demuestre a otra la existencia de un secreto sin necesidad de revelar información sobre dicho secreto.
Por ejemplo, supongamos que alguien quiere demostrar su buena solvencia a una compañía de alquiler de coches, pero no desea proporcionar detalles de su extracto bancario. En este caso, el 'puntuación de crédito' proporcionada por el banco o el software de pago puede servir como una prueba de conocimiento cero. De esta manera, el cliente puede demostrar que tiene una buena solvencia sin revelar detalles financieros personales.
En el campo de la blockchain, la aplicación de la tecnología de pruebas de cero conocimiento es muy amplia. Tomando como ejemplo una cierta criptomoneda anónima, cuando los usuarios realizan una transferencia, necesitan demostrar que tienen derecho a transferir estas monedas mientras mantienen su anonimato. Al generar una prueba ZK, los mineros pueden verificar la legitimidad de la transacción y añadirla a la cadena sin conocer la identidad del iniciador de la transacción.
Cálculo seguro multipartito (MPC): cálculo conjunto sin divulgación
La tecnología de cálculo seguro multiparte aborda principalmente cómo permitir que múltiples participantes realicen cálculos conjuntos de manera segura sin revelar información sensible. Esta tecnología permite que varias partes completen una tarea de cálculo sin que ninguna de ellas tenga que revelar sus datos de entrada.
Por ejemplo, supongamos que tres personas quieren calcular su salario promedio, pero no quieren revelar la cantidad exacta de su salario. Usando la tecnología MPC, cada persona puede dividir su salario en tres partes y intercambiar dos de esas partes con las otras dos. Luego, cada uno suma los números recibidos y comparte el resultado de la suma. Finalmente, los tres calculan la suma total de estos tres resultados de suma, obteniendo así el promedio, pero sin poder determinar el salario exacto de los demás.
En el ámbito de las encriptación de criptomonedas, la tecnología MPC se utiliza ampliamente en la seguridad de las billeteras. Algunas plataformas de intercambio han lanzado billeteras MPC que dividen la clave privada en varias partes, almacenándolas respectivamente en el teléfono del usuario, en la nube y en el intercambio. Este método no solo mejora la seguridad, sino que también aumenta la posibilidad de recuperar la clave privada.
Encriptación completamente homomórfica (FHE): el cálculo encriptado no revela
El objetivo de la tecnología de encriptación homomórfica es realizar cálculos sobre datos encriptados sin necesidad de desencriptarlos. Esto permite a los usuarios entregar datos sensibles encriptados a terceros no confiables para su cálculo, y poder desencriptar el resultado correcto.
En la práctica, FHE permite que los datos permanezcan en estado de encriptación durante todo el proceso de procesamiento, lo que no solo protege la seguridad de los datos, sino que también cumple con los estrictos requisitos de regulaciones de privacidad. Por ejemplo, en un entorno de computación en la nube, el tratamiento de registros médicos o información financiera personal hace que la tecnología FHE sea especialmente importante.
En el campo de la blockchain, la tecnología FHE también tiene aplicaciones únicas. Por ejemplo, un proyecto utiliza la tecnología FHE para resolver el problema de la pereza de los nodos y la tendencia a seguir a nodos grandes en una pequeña red PoS. Al permitir que los nodos PoS completen el trabajo de verificación de bloques sin conocer las respuestas de los demás, se previene el comportamiento de plagio entre nodos. De manera similar, en un sistema de votación, la tecnología FHE puede evitar que los votantes se influyan mutuamente, asegurando la autenticidad de los resultados de la votación.
Resumen
A pesar de que ZK, MPC y FHE están diseñados para proteger la privacidad y seguridad de los datos, existen diferencias significativas en los escenarios de aplicación y la complejidad técnica:
En términos de complejidad técnica, ZK requiere profundos conocimientos en matemáticas y programación, MPC enfrenta desafíos en la sincronización y la eficiencia de la comunicación, mientras que FHE presenta grandes obstáculos en la eficiencia computacional.
A medida que los desafíos para la seguridad de los datos y la protección de la privacidad personal aumentan, estas avanzadas encriptaciones jugarán un papel cada vez más importante en el futuro del mundo digital. Comprender y aplicar estas tecnologías es crucial para construir un ecosistema digital seguro y confiable.