FHE khác với công nghệ không có kiến ​​thức vì nó có thể thực hiện tính toán trên dữ liệu được mã hóa mà không tiết lộ điểm dữ liệu

Trong thế giới kỹ thuật số ngày nay, nhu cầu giải mã dữ liệu cho các tác vụ tính toán khiến nó gặp rủi ro về bảo mật.

Đây là một vấn đề quan trọng trong các lĩnh vực nhạy cảm với quyền riêng tư như Web3, nơi các ứng dụng và tài chính phi tập trung đôi khi dựa vào cả tính bảo mật và tính toàn vẹn trong xử lý dữ liệu để duy trì sự tin cậy và bảo mật trên chuỗi.

Mã hóa đồng hình hoàn toàn (Fully Homomorphic Encryption hay viết tắt là FHE) cung cấp một giải pháp tiềm năng bằng cách cho phép xử lý dữ liệu được mã hóa mà không cần giải mã trước, do đó duy trì tính bảo mật. Tiến bộ này không chỉ tăng cường bảo mật và quyền riêng tư dữ liệu mà còn mở rộng tiềm năng phân tích dữ liệu an toàn và các dịch vụ phi tập trung.

Guy Itzhaki, Giám đốc điều hành và đồng sáng lập của Fhenix, nói rằng trong bối cảnh blockchain, FHE cho phép các nhà phát triển và người dùng kiểm soát những tài sản nào họ muốn duy trì một cách riêng tư và bảo mật trên chuỗi.

Điều này có nghĩa là nó sẽ cho phép các nhà phát triển “tạo ra một tập hợp các trường hợp sử dụng mới” và “mở đường cho trò chơi, bỏ phiếu và đấu giá thực sự trên chuỗi,” Itzahki nói.

Mặc dù có một số điểm tương đồng giữa công nghệ FHE và công nghệ không có kiến ​​thức (zk), điểm khác biệt chính là công nghệ FHE có thể thực hiện tính toán trên dữ liệu được mã hóa mà không cần phải tiết lộ hoặc biết các điểm dữ liệu để có được kết quả cuối cùng.

Liam McDonald, người đứng đầu bộ phận phát triển của công ty khởi nghiệp về quyền riêng tư blockchain Fairblock, giải thích rằng với công nghệ zk, người chứng minh sẽ biến dữ liệu cần thiết thành mã bảo mật được gọi là cam kết đa thức để chứng minh tính chính xác của nó.

McDonald nói với Blockworks: “Để làm được điều này, bản thân dữ liệu được chuyển thành các hàm băm đa thức và được tổng hợp thành một phương trình đa thức của các hàm băm đại diện cho dữ liệu được mã hóa”.

Phương trình này sau đó được gửi đến người xác minh, người sẽ xác định xem hàm này có đúng hay không. Nếu chức năng đã được chứng minh, một bằng chứng sẽ được tạo ra, xác nhận rằng thông tin bên trong là chính xác.

Peyman Momeni, người đồng sáng lập Fairblock, đã đề cập rằng mặc dù bằng chứng zk cho phép người dùng xác thực tính chính xác của dữ liệu nhưng chúng lại thiếu khả năng hỗ trợ tính toán trên dữ liệu được mã hóa, đặc biệt khi nó liên quan đến việc hợp nhất thông tin cá nhân từ nhiều người dùng.

“Zk phù hợp hơn với khả năng mở rộng với một số mức độ bảo mật và các ứng dụng quyền riêng tư hạn chế như truyền được bảo vệ, trong đó FHE cho phép mức độ bảo mật dữ liệu cao hơn cùng với các trường hợp sử dụng được hỗ trợ bởi các tính năng mã hóa của nó,” Momeni nói.

FHE trong thực tế

Kaal Dhairya, nhà phát triển Shiba Inu cho biết, khi kết hợp với các lợi ích của blockchain, FHE cung cấp quyền riêng tư nâng cao, đây là thành phần cốt lõi còn thiếu trong hệ sinh thái blockchain hiện tại.

“Ngoài việc mã hóa dữ liệu từ đầu đến cuối thực sự, điều này còn mở ra nhiều trường hợp sử dụng khác nhau, bao gồm chuỗi cung ứng/chuỗi thực phẩm cho đến blockchain, bỏ phiếu riêng tư cho DAO, thị trường dự đoán hiệu quả, trò chơi sòng bạc trên chuỗi, các vật phẩm ẩn trong -các trò chơi theo chuỗi và nhiều trò chơi khác,” Dhairya nói.

Momeni lưu ý rằng trong hầu hết các trường hợp sử dụng tiền điện tử, cần phải kết hợp các đầu vào riêng tư từ nhiều người dùng, tính toán chúng và giải mã kết quả, nghĩa là sẽ có “trạng thái riêng tư được chia sẻ”.

Ông nói: “Ví dụ trong bỏ phiếu bí maayjhoặc đấu giá ngân sách kín, tất cả người dùng đều mã hóa phiếu bầu hoặc giá thầu của họ, chúng tôi thực hiện tính toán trên chuỗi trên dữ liệu được mã hóa, sau đó cuối cùng chúng tôi cần giải mã kết quả thực tế”. “Trong trường hợp này, chúng tôi không thực sự giải mã từng giá thầu/phiếu bầu/giao dịch riêng lẻ, mà chỉ giải mã trạng thái cập nhật hoặc kết quả tính toán.”

Để đảm bảo không có người dùng nào có quyền truy cập độc quyền, một hệ thống gồm nhiều trình xác thực phải chia sẻ khóa giải mã này và cùng nhau giải mã thông tin vào thời điểm thích hợp.

Theo Momeni, các công nghệ FHE hiện tại phải đối mặt với rào cản kỹ thuật trong việc tạo ra một hệ thống phi tập trung để quản lý các khóa giải mã này. Tuy nhiên, Fairblock đang phát triển một giải pháp với mạng lưới phi tập trung để tạo khóa, nhằm mục đích làm cho công nghệ FHE dễ tiếp cận và thiết thực hơn đối với các nhà phát triển và các nền tảng khác nhau.

Các giải pháp khác nhau cho các nhu cầu riêng tư khác nhau

Điều đáng chú ý là FHE không phải là giải pháp bảo mật duy nhất đang được phát triển trên blockchain hiện nay; có một số giải pháp khác có thể có lợi hơn cho các nhà phát triển đang xây dựng các công cụ khác nhau.

Momeni cho biết: “Có nhiều giải pháp khác nhau với những đánh đổi khác nhau, vì vậy chúng tôi đang cố gắng cho phép các nhà phát triển sử dụng chúng một cách chính xác mà không cần phải vượt qua khóa học về mật mã”.

Trong trường hợp của Fairblock, công ty tự nhận thấy mình tương tự như Axelar, Eigenlayer hoặc Celestia, nơi mạng lưới tạo điều kiện và tăng tốc cho các nhà xây dựng khác.

Ông nói: “Thay vì nhắn tin xuyên chuỗi, chia sẻ bảo mật và tính khả dụng của dữ liệu, chúng tôi sẽ loại bỏ tất cả chi phí băng thông, chi phí triển khai và bảo trì để vận hành mạng theo cách an toàn và phi tập trung”.

Công ty gần đây đã triển khai mạng thử nghiệm công khai, được thiết kế dành cho các nhà phát triển mạng lớp 2 chọn lọc để điều chỉnh cách họ tích hợp mã hóa và giải mã vào các ứng dụng. Hiện tại, nó cho phép người dùng tận dụng mã hóa dựa trên danh tính (IBE), mã hóa nhân chứng (WE) với việc tích hợp mã hóa đồng cấu hoàn toàn vẫn đang được phát triển.