FHE, ZK та MPC: порівняння трьох передових шифрувальних технологій

У цифрову еру, технології шифрування є надзвичайно важливими для захисту приватності даних і безпеки. У цій статті буде глибоко розглянуто три передові технології шифрування: повна гомоморфна шифрація (FHE), нульові знання (ZK) та багатосторонні безпечні обчислення (MPC), проаналізовано їхні характеристики, сфери застосування та технічну складність.

Нульове знання (ZK): доказ без розкриття

Технологія нульових знань має на меті вирішити проблему перевірки достовірності інформації без розкриття конкретного змісту. Вона базується на шифруванні і дозволяє одній стороні доводити іншій стороні правдивість певного твердження без необхідності розкривати будь-яку інформацію, окрім правдивості цього твердження.

Наприклад, людина може довести свою добру кредитну історію до компанії з оренди автомобілів, не надаючи детальних банківських виписок. У сфері блокчейну технології ZK використовуються для анонімних транзакцій, такі як певна анонімна шифрування валюта, яка дозволяє користувачам доводити своє право на здійснення переказів, зберігаючи анонімність.

Багатосторонні безпечні обчислення (MPC): безпечні кооперативні обчислення

Технологія MPC зосереджується на тому, як забезпечити безпечні обчислення для кількох учасників, не розкриваючи чутливу інформацію. Вона дозволяє кільком учасникам спільно виконувати обчислювальні завдання, не вимагаючи від жодної зі сторін розкриття своїх вхідних даних.

Типовим прикладом використання є обчислення середньої зарплати кількох людей, учасники можуть ділитися частиною інформації за допомогою певних методів, в результаті чого отримується середнє значення, але немає можливості дізнатися конкретну зарплату інших. У сфері шифрування валют технологія MPC використовується для розробки безпечних мультипідписних гаманців, що підвищує безпеку управління активами.

Повна гомоморфна шифрування (FHE): обчислення в зашифрованому стані

Технологія FHE дозволяє виконувати обчислення над шифрованими даними без їх розшифрування. Це дає змогу користувачам передавати чутливі дані в зашифрованому вигляді ненадійним третім сторонам для обробки та отримувати розшифровані результати обчислень.

У сфері хмарних обчислень та ШІ технологія FHE може захистити чутливі дані під час процесу обробки. У сфері блокчейн FHE може бути використано для підвищення рівня децентралізації мережі PoS, запобігання плагіату між вузлами, а також покращення конфіденційності механізму голосування.

Технічне порівняння

1. Основні моменти застосування:

   • ZK акцентує увагу на доказах
   • MPC зосереджується на безпечних обчисленнях з кількома сторонами
   • FHE прагне до обробки даних у стані шифрування

2. Технічна складність:

   • ZK потребує глибоких математичних та програмних навичок
   • MPC стикається з викликами синхронізації та ефективності комунікації
   • FHE має величезні виклики в аспекті обчислювальної ефективності

3. Фактичне застосування:

   • ZK широко використовується в шифруванні особи та анонімних транзакціях
   • MPC має важливе застосування в аналізі даних та мультипідписних гаманцях
   • FHE демонструє потенціал у хмарних обчисленнях, ШІ та вдосконаленні механізмів блокчейну

Ці три види шифрування мають свої особливості і разом забезпечують потужні інструменти для безпеки даних та захисту конфіденційності. З розвитком технологій їх застосування у цифровому світі стане все більш широким, надаючи користувачам більш безпечний і приватний цифровий досвід.