FHE, ZK e MPC: Comparação de Três Tecnologias Avançadas de encriptação
Na atual era digital, a segurança dos dados e a proteção da privacidade tornaram-se cada vez mais importantes. A encriptação totalmente homomórfica (FHE), as provas de zero conhecimento (ZK) e a computação segura multipartidária (MPC) são três tecnologias avançadas de encriptação que enfrentam esses desafios. Este artigo fará uma comparação detalhada dessas três tecnologias, explorando seu funcionamento, cenários de aplicação e potencial no domínio da blockchain.
1. Prova de Conhecimento Zero (ZK): um método de prova que não revela informações
A tecnologia de prova de conhecimento zero visa resolver o problema de como verificar a veracidade das informações sem revelar o conteúdo específico. Ela é baseada na criptografia e permite que uma parte (o provador) prove a outra parte (o verificador) a veracidade de uma declaração, sem revelar qualquer informação além da veracidade da declaração.
Por exemplo, suponha que a Alice precise provar ao funcionário da empresa de aluguer de automóveis, Bob, que tem uma boa situação de crédito, mas não quer fornecer detalhes sobre o extrato bancário. Nesses casos, um "ponto de crédito" semelhante ao fornecido por bancos ou software de pagamento pode servir como uma prova de conhecimento zero. Alice pode provar que a sua pontuação de crédito está dentro dos padrões, sem que Bob precise conhecer a situação financeira específica da Alice.
No campo da blockchain, a aplicação da tecnologia ZK pode ser referida pela criptomoeda anónima Zcash. Quando os utilizadores realizam transferências, precisam de provar que possuem moedas suficientes para a transação, mantendo ao mesmo tempo o anonimato. Ao gerar provas ZK, os mineradores podem verificar a legitimidade da transação sem conhecer a identidade das partes envolvidas e adicioná-la à blockchain.
2. Cálculo seguro multipartidário (MPC): método de cálculo colaborativo seguro
A tecnologia de computação segura multiparte é principalmente utilizada para resolver como realizar cálculos colaborativos sem revelar informações sensíveis de cada parte. Ela permite que múltiplos participantes completem uma tarefa de cálculo em conjunto, sem que nenhuma das partes revele seus dados de entrada.
Por exemplo, suponha que três pessoas queiram calcular o seu salário médio, mas não queiram revelar os valores específicos dos seus salários. Usando a tecnologia MPC, cada um pode dividir o seu salário em três partes e trocar duas dessas partes com as outras duas pessoas. Depois, cada um soma os números recebidos e compartilha esse resultado da soma. Por fim, os três somam novamente esses três resultados da soma e calculam a média, obtendo assim o salário médio, mas sem saber os salários específicos dos outros.
No campo das encriptações, a tecnologia MPC é aplicada no design de algumas carteiras. Essas carteiras dividem a chave privada em várias partes, armazenando-as separadamente nos dispositivos dos usuários, na nuvem e na plataforma, aumentando assim a segurança dos ativos e a conveniência da recuperação. Algumas carteiras MPC também suportam a introdução de mais terceiros para proteger os fragmentos da chave privada, aumentando ainda mais a segurança.
3. Encriptação Homomórfica Total (FHE): Externalização do cálculo de dados encriptados
A tecnologia de encriptação homomórfica resolve o problema de como permitir que terceiros realizem cálculos enquanto protege a privacidade dos dados. Ela permite realizar várias operações em dados encriptados sem a necessidade de os descriptografar, e o resultado encriptado final pode ser descriptografado pela parte autorizada para obter o resultado correto do cálculo.
Na prática, a FHE permite que os usuários entreguem dados sensíveis encriptados a terceiros não confiáveis para processamento, sem se preocupar com vazamentos de dados. Por exemplo, ao processar registros médicos ou informações financeiras pessoais em um ambiente de computação em nuvem, a FHE pode garantir que os dados permaneçam encriptados durante todo o processo de processamento, protegendo assim a segurança dos dados e cumprindo os requisitos de regulamentação de privacidade.
No campo da blockchain, a tecnologia FHE pode ser usada para resolver alguns problemas existentes em redes de Prova de Participação (PoS). Por exemplo, em algumas pequenas redes PoS, os nós de verificação podem simplesmente seguir os resultados de grandes nós sem realizar uma verificação independente, o que pode levar à centralização da rede. Ao usar a tecnologia FHE, os nós de verificação podem concluir o trabalho de validação de blocos sem conhecer as respostas de outros nós, evitando assim comportamentos de cópia entre nós.
Da mesma forma, no sistema de votação descentralizado, FHE pode prevenir o fenômeno de "seguimento de votos", garantindo que cada eleitor tome decisões de forma independente sem saber as preferências de voto dos outros, refletindo assim melhor a verdadeira opinião pública.
Resumo
Embora ZK, MPC e FHE tenham como objetivo proteger a privacidade e a segurança dos dados, existem diferenças em seus cenários de aplicação e complexidade técnica:
ZK foca em "como provar", aplicando-se a cenários que necessitam de verificação de permissões ou identidade.
MPC foca em "como calcular", adequado para situações onde várias partes precisam calcular em conjunto, mas ao mesmo tempo proteger a privacidade de seus dados.
FHE foca em "como encriptar", tornando possível realizar cálculos complexos enquanto os dados permanecem em estado de encriptação.
Estas tecnologias enfrentam desafios distintos na sua implementação: ZK requer habilidades profundas em matemática e programação; MPC enfrenta problemas de sincronização e eficiência de comunicação; FHE apresenta enormes desafios em termos de eficiência computacional.
À medida que o processo de digitalização avança, estas encriptações desempenharão um papel cada vez mais importante na proteção da privacidade pessoal e da segurança dos dados, fornecendo um forte suporte técnico para construir um mundo digital mais seguro e mais confiável.
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BlockDetective
· 8h atrás
Esses artigos de encriptação estão a fazer-me dor de cabeça.
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DaoTherapy
· 8h atrás
O ataque do leão está em formação..
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0xSherlock
· 8h atrás
Estas três tecnologias são boas. No próximo bull run, certamente terão sucesso.
FHE, ZK, MPC: Análise das três principais tecnologias de encriptação e as perspectivas de aplicação em Blockchain
FHE, ZK e MPC: Comparação de Três Tecnologias Avançadas de encriptação
Na atual era digital, a segurança dos dados e a proteção da privacidade tornaram-se cada vez mais importantes. A encriptação totalmente homomórfica (FHE), as provas de zero conhecimento (ZK) e a computação segura multipartidária (MPC) são três tecnologias avançadas de encriptação que enfrentam esses desafios. Este artigo fará uma comparação detalhada dessas três tecnologias, explorando seu funcionamento, cenários de aplicação e potencial no domínio da blockchain.
1. Prova de Conhecimento Zero (ZK): um método de prova que não revela informações
A tecnologia de prova de conhecimento zero visa resolver o problema de como verificar a veracidade das informações sem revelar o conteúdo específico. Ela é baseada na criptografia e permite que uma parte (o provador) prove a outra parte (o verificador) a veracidade de uma declaração, sem revelar qualquer informação além da veracidade da declaração.
Por exemplo, suponha que a Alice precise provar ao funcionário da empresa de aluguer de automóveis, Bob, que tem uma boa situação de crédito, mas não quer fornecer detalhes sobre o extrato bancário. Nesses casos, um "ponto de crédito" semelhante ao fornecido por bancos ou software de pagamento pode servir como uma prova de conhecimento zero. Alice pode provar que a sua pontuação de crédito está dentro dos padrões, sem que Bob precise conhecer a situação financeira específica da Alice.
No campo da blockchain, a aplicação da tecnologia ZK pode ser referida pela criptomoeda anónima Zcash. Quando os utilizadores realizam transferências, precisam de provar que possuem moedas suficientes para a transação, mantendo ao mesmo tempo o anonimato. Ao gerar provas ZK, os mineradores podem verificar a legitimidade da transação sem conhecer a identidade das partes envolvidas e adicioná-la à blockchain.
2. Cálculo seguro multipartidário (MPC): método de cálculo colaborativo seguro
A tecnologia de computação segura multiparte é principalmente utilizada para resolver como realizar cálculos colaborativos sem revelar informações sensíveis de cada parte. Ela permite que múltiplos participantes completem uma tarefa de cálculo em conjunto, sem que nenhuma das partes revele seus dados de entrada.
Por exemplo, suponha que três pessoas queiram calcular o seu salário médio, mas não queiram revelar os valores específicos dos seus salários. Usando a tecnologia MPC, cada um pode dividir o seu salário em três partes e trocar duas dessas partes com as outras duas pessoas. Depois, cada um soma os números recebidos e compartilha esse resultado da soma. Por fim, os três somam novamente esses três resultados da soma e calculam a média, obtendo assim o salário médio, mas sem saber os salários específicos dos outros.
No campo das encriptações, a tecnologia MPC é aplicada no design de algumas carteiras. Essas carteiras dividem a chave privada em várias partes, armazenando-as separadamente nos dispositivos dos usuários, na nuvem e na plataforma, aumentando assim a segurança dos ativos e a conveniência da recuperação. Algumas carteiras MPC também suportam a introdução de mais terceiros para proteger os fragmentos da chave privada, aumentando ainda mais a segurança.
3. Encriptação Homomórfica Total (FHE): Externalização do cálculo de dados encriptados
A tecnologia de encriptação homomórfica resolve o problema de como permitir que terceiros realizem cálculos enquanto protege a privacidade dos dados. Ela permite realizar várias operações em dados encriptados sem a necessidade de os descriptografar, e o resultado encriptado final pode ser descriptografado pela parte autorizada para obter o resultado correto do cálculo.
Na prática, a FHE permite que os usuários entreguem dados sensíveis encriptados a terceiros não confiáveis para processamento, sem se preocupar com vazamentos de dados. Por exemplo, ao processar registros médicos ou informações financeiras pessoais em um ambiente de computação em nuvem, a FHE pode garantir que os dados permaneçam encriptados durante todo o processo de processamento, protegendo assim a segurança dos dados e cumprindo os requisitos de regulamentação de privacidade.
No campo da blockchain, a tecnologia FHE pode ser usada para resolver alguns problemas existentes em redes de Prova de Participação (PoS). Por exemplo, em algumas pequenas redes PoS, os nós de verificação podem simplesmente seguir os resultados de grandes nós sem realizar uma verificação independente, o que pode levar à centralização da rede. Ao usar a tecnologia FHE, os nós de verificação podem concluir o trabalho de validação de blocos sem conhecer as respostas de outros nós, evitando assim comportamentos de cópia entre nós.
Da mesma forma, no sistema de votação descentralizado, FHE pode prevenir o fenômeno de "seguimento de votos", garantindo que cada eleitor tome decisões de forma independente sem saber as preferências de voto dos outros, refletindo assim melhor a verdadeira opinião pública.
Resumo
Embora ZK, MPC e FHE tenham como objetivo proteger a privacidade e a segurança dos dados, existem diferenças em seus cenários de aplicação e complexidade técnica:
Estas tecnologias enfrentam desafios distintos na sua implementação: ZK requer habilidades profundas em matemática e programação; MPC enfrenta problemas de sincronização e eficiência de comunicação; FHE apresenta enormes desafios em termos de eficiência computacional.
À medida que o processo de digitalização avança, estas encriptações desempenharão um papel cada vez mais importante na proteção da privacidade pessoal e da segurança dos dados, fornecendo um forte suporte técnico para construir um mundo digital mais seguro e mais confiável.