FHE、ZK、MPC:3つの主要な暗号化技術の分析とアプリケーションシナリオの比較

2025-07-30 10:12:11

概要作成中

FHE、ZK、MPC:3つの高度な暗号化技術の比較

私たちは以前、全同態暗号化(FHE)の動作原理について探討しました。しかし、多くの人々は依然としてFHEをゼロ知識証明(ZK)や多者安全計算(MPC)といった暗号技術と混同しています。したがって、この記事ではこれら3つの技術を詳細に比較します:

1. ゼロ知識証明(ZK): 証明するが漏らさない

ゼロ知識証明技術が解決する問題は、具体的な内容を漏らすことなく、情報の真実性を検証する方法です。

ZKは暗号化の原理に基づいており、一方が他方に対して特定の秘密を知っていることを証明できるが、その秘密自体に関する情報を一切開示する必要はない。

例えば、アリスはレンタカー会社の従業員ボブに自分の信用が良好であることを具体的な銀行口座の取引明細を示すことなく証明することができます。支払いソフトウェアの「信用スコア」は一種のゼロ知識証明に似ています。

ブロックチェーン分野では、匿名通貨ZcashがZK技術を採用しています。アリスが送金を行う際、彼女はZK証明を生成することができ、これにより匿名性が保証されると同時に、彼女がこれらのコインを送金する権限を持っていることが証明されます。マイナーのボブはこの証明を検証した後、アリスの身元を知らないまま取引をブロックチェーンに記録することができます。

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2. マルチパーティーセキュアコンピュテーション(MPC): 共同計算して漏洩しない

マルチ・パーティー・セキュア・コンピューティング技術は主に、センシティブな情報を漏らさずに、複数の参加者が安全に共同計算を行うために使用されます。

MPCは、Alice、Bob、Carolのような複数の参加者が(の計算タスクを共同で完了することを可能にし、いずれの参加者も自分の入力データを開示する必要がありません。

例えば、アリス、ボブ、キャロルが彼ら三人の平均給与を計算したいが、各自の具体的な給与を漏らしたくないとします。彼らは各自の給与を三つの部分に分け、そのうちの二つの部分を他の二人に交換します。各自は受け取った数字を合計し、その合計結果を共有します。最後に三人はこの三つの合計結果を合計して平均値を得ますが、他人の正確な給与を特定することはできません。

暗号化通貨分野では、MPCウォレットがこの技術を使用しています。一部の取引プラットフォームが提供するMPCウォレットは、秘密鍵を複数の部分に分割し、ユーザーのスマートフォン、クラウド、そしてプラットフォームによって共同で保管されます。ユーザーがスマートフォンを失っても、クラウドとプラットフォームを通じて秘密鍵を復元することができます。

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3. 完全準同型暗号化)FHE(:暗号化後も計算可能

全同態暗号化技術が解決する問題は: どのように敏感なデータを暗号化し、不信頼な第三者に補助計算を依頼できるか、その結果を私たちが解読できるようにすることです。

FHEは暗号化されたデータ上で直接計算を行うことを可能にし、先に復号する必要がありません。これにより、データの所有者は暗号化されたデータを第三者に処理させることができ、データ漏洩を心配する必要がありません。

例えば、アリスはボブの強力な計算能力を利用して計算を行いたいが、ボブに実際のデータを知られたくない。彼女は元のデータを暗号化)ノイズ(を加え、ボブに暗号化データを処理させ、最後にアリス自身が復号して実際の結果を得ることができるが、ボブは内容を全く知らない。

ブロックチェーン分野において、FHEはPoSネットワークや投票システムのセキュリティを向上させるために使用できます。例えば、Mind NetworkはFHE技術を利用して、PoSノードが互いに答えを知らない状態でブロック検証を完了し、ノード間のコピーを防止します。投票において、FHEは投票者が互いに影響を与えるのを防ぎ、追随投票を避けることができます。

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