FHE技術がブロックチェーンのプライバシー計算の新時代をリードする

2025-07-25 11:29:11

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FHE技術：ブロックチェーン分野の新興力

暗号技術は人類文明の進程において重要な役割を果たしており、特に情報セキュリティとプライバシー保護の面では欠かせません。それは各分野のデータ伝送と保存に保護を提供し、その非対称暗号の公開鍵と秘密鍵のシステム、さらにハッシュ関数は中本聡によって創造的に融合され、作業証明メカニズムが設計されました。これによりビットコインの誕生が促進され、ブロックチェーン時代の幕開けとなりました。

ブロックチェーン業界の発展に伴い、一連の最先端な暗号技術が次々と登場しています。その中でもゼロ知識証明、多者計算、全同型暗号が特に注目されています。これらの技術は、ゼロ知識証明とRollupソリューションを組み合わせてブロックチェーンのスケーリング問題を解決したり、多者計算と公開鍵・秘密鍵システムを組み合わせてユーザーの大規模な採用を促進するなど、さまざまなシーンで広く利用されています。また、全同型暗号は暗号学の聖杯の一つとして、その独特な特性により、第三者が暗号化されたデータを解読することなく任意の計算を行うことを可能にし、さまざまな分野に新たな可能性をもたらしています。

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FHEの概要

FHEは完全同型暗号の略で、そのコアの特性は暗号文に対して計算と操作を許可することです。これらの操作は明文に直接マッピングされ、暗号化されたデータの数学的特性を変えません。FHEにおける「F」は、この同型性が新たな高みに達していることを意味し、暗号化されたデータに対して無限回の計算と操作を可能にします。

実際のFHEは一連の複雑な数学的アルゴリズムを使用しており、計算リソースの要求が非常に高いです。FHEの分野では、マイクロソフトとZamaが卓越したオープンソース製品で際立っています。マイクロソフトのSEALは、全同型および部分同型暗号をサポートする効率的なC++ライブラリです。ZamaのTFHEは、高性能な全同型暗号に特化したC言語ライブラリです。

FHEの基本操作プロセスには、鍵の生成、データの暗号化、同型計算の実行、結果の復号が含まれます。その中でも、復号鍵の管理は特に重要であり、セキュリティを強化するために閾値多者安全計算スキームを採用することができます。

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fhEVM: FHEの基礎を築く

FHEをブロックチェーン上で適用するには、理想的な方法はそれを汎用スマートコントラクトコードライブラリとしてカプセル化することです。これには、仮想マシンがFHEに必要な複雑な数学演算命令セットをサポートする必要があります。EVMはFHEを実現するための最適な選択肢となり、Zama社はこの分野で優れた成果を上げています。

ZamaはfhEVMを発表しました。これは、Solidityによるプライバシー計算をサポートする全同態EVMです。fhEVMのコア機能には以下が含まれます:

プリコンパイルされたコントラクトを介してFHE操作のサポートを提供
分散型しきい値プロトコルに基づく復号化メカニズム
開発のハードルを下げるSolidityコントラクトライブラリ

fhEVMはブロックチェーンアプリケーションにおけるFHE技術に堅固な基盤を提供しますが、実際のアプリケーションではまだ多くの課題に直面する可能性があります。

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FHEロールアップ:FHEエコシステムの構築

単純なfhEVMは独立して完全なエコシステムを構成するのが難しく、パブリックチェーンのアーキテクチャやLayer2/Layer3ソリューションに依存する必要があります。Fhenixは先駆者として、fhEVMとRollup技術を組み合わせることを探索し、FHE-Rollups型Layer2ソリューションの構築を提案しています。

FhenixはOptimistic Rollupsソリューションを採用しており、その技術スタックには: