FHE: O futuro da computação privada

A criptografia homomórfica totalmente (FHE) é uma tecnologia de criptografia avançada que permite cálculos diretos em dados criptografados, permitindo o processamento de dados enquanto protege a privacidade. A FHE tem aplicações potenciais em vários campos, como finanças, saúde e computação em nuvem, mas devido ao seu enorme custo computacional, ainda está longe da comercialização.

O princípio básico do FHE é converter dados em texto simples em forma polinomial para criptografia e, em seguida, executar operações de cálculo sobre os dados criptografados. Para controlar o crescimento do ruído, o FHE utiliza técnicas como troca de chaves, troca de módulos e auto-bootstrapping. Atualmente, os principais esquemas de FHE incluem BGV, BFV e CKKS.

Os principais desafios enfrentados pela FHE são a eficiência computacional, sendo cerca de um milhão de vezes mais lenta em comparação com a computação normal. Para isso, a DARPA dos EUA lançou o programa DPRIVE, que visa aumentar a velocidade de cálculo da FHE para 1/10 da computação normal. O programa se concentra na otimização do desempenho da FHE através do aumento do comprimento da palavra do processador, do desenvolvimento de chips ASIC dedicados e da construção de arquiteturas paralelas.

No campo da blockchain, a FHE pode ser usada para proteger a privacidade on-chain, a privacidade dos dados de treinamento de IA, votação privada, entre outros cenários. Vários projetos já estão explorando a combinação de FHE com blockchain, como Zama, Fhenix e Octra. Dentre eles, a Zama construiu uma cadeia de ferramentas de desenvolvimento bastante completa baseada em TFHE, enquanto a Octra propôs uma nova implementação de FHE baseada em hipergráficos.

Embora o FHE ainda esteja em estágios iniciais, com o desenvolvimento de hardware relacionado e mais investimento, seu futuro é promissor. O FHE tem o potencial de trazer profundas transformações para setores como defesa, finanças e saúde, liberando um enorme potencial de dados de privacidade.