Mã hóa đồng cấu hoàn toàn công nghệ phát triển và ứng dụng

Mã hóa đồng cấu hoàn toàn(FHE) là một công nghệ mã hóa tiên tiến, cho phép thực hiện tính toán trên dữ liệu đã mã hóa mà không cần giải mã. Công nghệ này lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 1970, nhưng phải đến năm 2009 mới đạt được những bước tiến đột phá. Các đặc tính cốt lõi của FHE bao gồm tính đồng cấu, quản lý tiếng ồn và hỗ trợ các phép cộng và nhân vô hạn.

So với một số mã hóa đồng cấu (PHE) và một loại mã hóa đồng cấu (SHE), FHE hỗ trợ thực hiện các phép toán tùy ý trên dữ liệu đã mã hóa, điều này khiến nó trở thành một công nghệ cực kỳ mạnh mẽ nhưng đòi hỏi tính toán cao. Ưu điểm chính của FHE là khả năng bảo vệ quyền riêng tư và an toàn của dữ liệu trong suốt quá trình tính toán.

Trong lĩnh vực blockchain, FHE được coi là công nghệ then chốt để giải quyết vấn đề khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư. Nó có thể biến blockchain hoàn toàn minh bạch thành hình thức mã hóa một phần, đồng thời giữ lại quyền kiểm soát của hợp đồng thông minh. Hiện tại, một số dự án đang phát triển máy ảo FHE, cho phép lập trình viên viết mã hợp đồng thông minh để thao tác với các nguyên thủy FHE. Phương pháp này hứa hẹn sẽ giải quyết vấn đề quyền riêng tư hiện tại trên blockchain, làm cho các ứng dụng như thanh toán mã hóa, máy đánh bạc và sòng bạc trở nên khả thi.

FHE còn có thể cải thiện tính khả dụng của các dự án bảo mật. Thông qua việc truy xuất tin nhắn bảo mật (OMR), FHE có thể giải quyết các vấn đề như thời gian truy xuất thông tin số dư dài và độ trễ đồng bộ mà các dự án như Zcash và Tornado Cash đang phải đối mặt.

Tuy nhiên, FHE không thể giải quyết trực tiếp vấn đề khả năng mở rộng của blockchain. Kết hợp FHE với công nghệ chứng minh không kiến thức (ZKP) có thể là một trong những hướng giải quyết thách thức này. FHE có thể xác minh đảm bảo rằng các phép toán được thực hiện chính xác, cung cấp cơ chế tính toán đáng tin cậy cho môi trường blockchain.

FHE và ZKP là những công nghệ bổ sung cho nhau, mỗi cái giải quyết những vấn đề khác nhau. ZKP cung cấp tính toán có thể xác minh và thuộc tính không có kiến thức, trong khi FHE cho phép tính toán trên dữ liệu được mã hóa mà không tiết lộ chính dữ liệu đó. Việc kết hợp cả hai mặc dù sẽ làm tăng đáng kể độ phức tạp tính toán, nhưng có thể là cần thiết trong một số trường hợp sử dụng cụ thể.

Hiện tại, sự phát triển của FHE chậm hơn khoảng ba đến bốn năm so với ZKP, nhưng đang nhanh chóng theo kịp. Các dự án FHE thế hệ đầu tiên đã bắt đầu thử nghiệm, mạng chính dự kiến sẽ ra mắt vào cuối năm nay. Mặc dù FHE vẫn có chi phí tính toán cao hơn ZKP, nhưng tiềm năng ứng dụng quy mô lớn của nó đã bắt đầu xuất hiện.

Việc áp dụng FHE đang đối mặt với một số thách thức, bao gồm hiệu suất tính toán và quản lý khóa. Các phép toán khởi động trong FHE tính toán rất nặng, nhưng đang được cải thiện nhờ sự tiến bộ của thuật toán và tối ưu hóa kỹ thuật. Quản lý khóa cũng là một vấn đề cần giải quyết, đặc biệt trong các dự án yêu cầu quản lý khóa ngưỡng.

Trên thị trường, nhiều công ty đang phát triển công nghệ và ứng dụng liên quan đến FHE. Những công ty này bao gồm Arcium, tập trung vào tính toán bí mật, Cysic, cung cấp dịch vụ tính toán ZK, Zama, phát triển giải pháp FHE, Sunscreen, xây dựng ứng dụng riêng tư, Octra, đề xuất khái niệm HFHE, Fhenix, phát triển FHE Rollups, Mind Network, xây dựng lớp tái thế chấp FHE, và Inco Network, phát triển blockchain tính toán bí mật. Tất cả những công ty này đều nhận được sự hỗ trợ từ vốn đầu tư mạo hiểm, cho thấy niềm tin của thị trường vào công nghệ FHE.

Về môi trường pháp lý, FHE có tiềm năng tăng cường quyền riêng tư dữ liệu, cho phép người dùng giữ quyền sở hữu dữ liệu và có thể thu lợi từ nó, đồng thời duy trì lợi ích xã hội. Với sự cải tiến liên tục của lý thuyết, phần mềm, phần cứng và thuật toán, FHE dự kiến sẽ đạt được tiến bộ đáng kể trong ba đến năm năm tới, từ nghiên cứu lý thuyết dần dần chuyển sang ứng dụng thực tế.

Tổng thể mà nói, FHE như một công nghệ cách mạng, đang mang lại sự thay đổi cho lĩnh vực mã hóa, cung cấp các giải pháp bảo mật và quyền riêng tư tiên tiến. Khi công nghệ ngày càng trưởng thành và sự quan tâm từ vốn vẫn tiếp tục, FHE có triển vọng đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư của blockchain, thúc đẩy sự phát triển của các ứng dụng đổi mới trong hệ sinh thái mã hóa.