Développement et perspectives d'application de la technologie FHE

La technologie cryptographique a joué un rôle important dans le processus de civilisation humaine, en particulier dans le domaine de la sécurité de l'information et de la protection de la vie privée. Ces dernières années, des technologies cryptographiques de pointe telles que le chiffrement homomorphe complet (FHE) ont suscité beaucoup d'attention. Le FHE permet d'effectuer des calculs arbitraires sur des données chiffrées sans décryptage, offrant de nouvelles possibilités dans plusieurs domaines.

Aperçu de FHE

FHE est une forme de technologie de cryptage homomorphe, qui permet d'effectuer des opérations de calcul sur des données chiffrées, et ces opérations peuvent être directement mappées sur les données en clair. FHE prend en charge un nombre illimité de calculs et d'opérations sur des données chiffrées.

Actuellement, Microsoft et la société Zama apportent des contributions significatives dans le domaine de la FHE. La bibliothèque SEAL de Microsoft et la bibliothèque TFHE de Zama offrent toutes deux des implémentations FHE efficaces. Le processus d'opération de base de la FHE comprend : la génération de clés, le chiffrement des données, le calcul homomorphe et le déchiffrement des résultats.

Infrastructure de fhEVM

Le fhEVM développé par la société Zama est un EVM d'homomorphisme complet qui prend en charge le calcul de la confidentialité via l'implémentation de Solidity. Il offre un support pour les opérations FHE grâce à des contrats précompilés, conçoit des zones de mémoire et de stockage EVM dédiées à FHE, et fournit une bibliothèque de contrats Solidity réduisant le seuil de développement.

Solutions FHE-Rollups

Le projet Fhenix combine fhEVM et la technologie Rollup pour proposer une solution de Layer2 de type FHE-Rollups. Il utilise la technologie Optimistic Rollups, et les principaux composants incluent :

• Mécanisme de preuve de fraude basé sur Arbitrum Nitro
• Bibliothèque core fheOS fournissant des fonctionnalités FHE
• Réseau de services de seuil responsable de la gestion des clés et du déchiffrement.

Coprocesseurs FHE

Fhenix a introduit le module Relay, permettant à divers blockchains publics et réseaux Layer 2 de se connecter à la fonctionnalité FHE. Son processus d'utilisation comprend :

1. Appel de contrat d'application au coprocesseur FHE
2. Demande de mise en file d'attente du contrat Relay
3. Le nœud Relay transmet les demandes
4. Exécution des calculs FHE Rollup
5. Sortie de décryptage du réseau de seuil
6. Le résultat est renvoyé au contrat

Cas d'utilisation de FHE

FHE montre un potentiel énorme dans les domaines suivants:

• Jeu en chaîne complet avec protection de la vie privée
• Protection contre le MEV dans DeFi
• Entraînement de modèles d'IA pour protéger la vie privée

Développement de l'écosystème FHE

En plus de Zama et Fhenix, il existe d'autres projets dans l'écosystème FHE qui méritent d'être mentionnés :

• Crème solaire : compilateur FHE développé en interne
• Mind Network : réseau FHE combiné avec EigenLayer
• PADO Labs : zkFHE combinant ZKP et FHE
• Inco Network : un Layer 1 optimisant l'efficacité du calcul FHE
• Traitement : FHE Layer3 de l'écosystème Shiba
• BasedAI: un réseau introduisant des fonctionnalités FHE pour LLM

La technologie FHE est en plein essor et devrait jouer un rôle important dans plusieurs domaines à l'avenir. Avec l'émergence de davantage de projets et l'injection de fonds, l'écosystème FHE devrait connaître une croissance rapide.