完全準同型暗号技術の開発と応用の展望

暗号学技術は人類文明の進歩において常に重要な役割を果たしてきました。特に情報セキュリティとプライバシー保護の分野においてです。それはデータの送信と保存に保護を提供するだけでなく、その非対称暗号化とハッシュ関数は中本聡によって創造的に応用され、ビットコインのプルーフ・オブ・ワークメカニズムが設計され、ブロックチェーン時代が始まりました。

ブロックチェーン技術の発展に伴い、ゼロ知識証明、多者計算、完全同型暗号化などの最前線の暗号技術が次々と登場しています。その中でも完全同型暗号化(FHE)は特に注目されており、暗号化されたデータに対して復号化せずに任意の計算を行うことを可能にし、プライバシー計算に新たな可能性をもたらしています。

! ますます成熟するFHEトラックを垣間見る:生態学的地位と潜在的な機会

FHEの紹介

FHEは同型暗号化技術の一種であり、暗号文に対して計算を行うことを許可し、その計算結果を直接平文にマッピングできます。部分同型暗号化と比較して、FHEは無限回の計算と操作をサポートします。

FHEの数学的原理は複雑ですが、その使用プロセスは比較的簡単です: キーペアの生成、データの暗号化、同型計算の実行、結果の解読。実践においては、解読キーの管理が極めて重要です。

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ブロックチェーン上のFHE実装

ブロックチェーン上でFHEを実現するための理想的な方法は、それをスマートコントラクトライブラリとしてラップすることです。これには、仮想マシンがFHEに必要な特定の命令セットをサポートする必要があります。広く使用されているEVMに基づいて、Zama社はSolidityによるプライバシー計算をサポートするfhEVMを開発しました。

fhEVMの核心的な特徴は次のとおりです:

• 事前コンパイル契約を通じて完全同型暗号化操作のサポートを提供
• 分散型閾値プロトコルに基づく復号メカニズム
• 開発ハードルを下げるSolidity契約ライブラリ

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FHE-Rollupsソリューション

完全なエコシステムを構築するために、FhenixはfhEVMとRollup技術を組み合わせ、FHE-Rollups型Layer2ソリューションを提案しました。実現の難易度を考慮し、FhenixはOptimistic Rollupsに基づく技術ルートを選択しました。

Fhenixの技術スタックには以下が含まれます:

• Arbitrum Nitro の詐欺証明者の変種
• コアライブラリfheOS
• 閾値サービスネットワーク(TSN)

FhenixはRelayモジュールを導入し、さまざまなブロックチェーンネットワークがFHEコプロセッサに接続してFHE機能を使用できるようにしました。

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FHEの応用展望

FHE技術は複数の分野で広範な展望を示しています:

• プライバシー保護の全チェーンゲーム
• DeFi/MEV保護
• AIモデルのトレーニング時のプライバシー保護

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FHEエコシステムの発展

ZamaとFhenixを除けば、FHEエコシステムには注目すべきプロジェクトがいくつかあります:

• サンスクリーン: 自社開発の完全同型暗号化コンパイラ
• マインドネットワーク: EigenLayerと組み合わせた完全同型暗号化ネットワーク
• PADO Labs:ZKPとFHEを融合させたZKFHE
• Arcium: 並列コンフィデンシャル コンピューティング ネットワーク
• インコネットワーク:FHEの計算効率を最適化するためのレイヤー1
• Treat:柴生態系のFHEレイヤー3
• octra: 隔離実行環境をサポートするFHEネットワーク
• BasedAI:LLMにFHE機能を導入するネットワーク
• Encifher: FHEMLに取り組むプロジェクト
• Privasea: AI領域でのML推論のためのFHEネットワーク

FHE技術は急速に発展しており、今後は複数の分野で重要な役割を果たし、ブロックチェーンに新しい可能性をもたらすことが期待されています。

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