# 完全準同型暗号の開発と応用完全同型暗号化（FHE）の概念は最初に20世紀70年代に遡ることができますが、長い間実現が難しかったです。その核心思想は、暗号化されたデータを解読することなく計算を行うことです。最初は単純な加算または乗算操作のみが可能であり、部分同型暗号化と呼ばれていました。2009年、クレイグ・ジェントリーの画期的な研究は、暗号化されたデータ上で任意の計算を行う可能性を示し、FHEの発展を促進しました。FHEは、データを暗号化された状態で計算することを可能にする先進的な暗号化技術です。これは、暗号文に直接操作を行い、暗号化された結果を生成できることを意味します。復号化された結果は、元のデータに対して同じ操作を行った結果と一致します。! 【完全準同型暗号(FHE)の進歩と応用】(https://img-cdn.gateio.im/social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73)## 完全準同型暗号化のコア機能1.準同型: - 加法：暗号文に対する加法は明文に対する加法と等しい。 - 乗算: 暗号テキストの乗算は、プレーンテキストの乗算と同等です。2. ノイズ管理：FHE暗号化プロセスでは、安全性を確保するためにノイズが追加されますが、各操作後にノイズが増加します。ノイズを効果的に管理し最小化することは、計算の正確性を保証するために重要です。3. 無限操作：部分同型暗号化（PHE）やある種の同型暗号化（SHE）とは異なり、完全同型暗号化（FHE）は無限回の加算と乗算操作をサポートし、暗号化されたデータ上で任意のタイプの計算を行うことができます。しかし、FHEは2つの主要な課題に直面しています：1. ノイズ制御：操作中に追加されたノイズは計算の偏差を引き起こす可能性があり、精密な制御が必要です。2. 計算コスト：暗号文の計算は平文の計算よりもはるかに高価で、10,000倍から1,000,000倍に達する可能性があります。## 完全同型暗号化のブロックチェーンにおける応用FHEはブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護を解決する重要な技術になることが期待されています。現在のブロックチェーンシステムは一般的に透明であり、取引やスマートコントラクトの変数は公開されています。FHEは完全に透明なブロックチェーンを部分的に暗号化された形式に変換しつつ、スマートコントラクトの制御を維持することができます。いくつかのプロジェクトがFHE仮想マシンを開発しており、プログラマーがFHE原則を操作するスマートコントラクトコードを記述できるようにしています。このアプローチは、現在のブロックチェーン上のプライバシー問題を解決し、暗号化された支払い、ゲームなどのアプリケーションを可能にしながら、取引グラフを保持し、規制に優しい性を高めます。FHEはプライバシーメッセージ検索（OMR）を通じてプライバシープロジェクトのユーザー体験を改善し、ウォレットクライアントがアクセス内容を公開することなくデータを同期できるようにします。しかし、FHE自体はブロックチェーンのスケーラビリティ問題を直接解決することはできません。FHEとゼロ知識証明（ZKP）を組み合わせることで、一部のスケーラビリティの課題を解決する手がかりを提供できるかもしれません。## FHEとゼロ知識証明の関係FHEとZKPは相補的な技術であり、それぞれ異なる目的にサービスを提供します。ZKPは検証可能な計算とゼロ知識属性を実現し、プライベートな状態にプライバシー保護を提供します。しかし、ZKPは共有状態のプライバシーを保護することができず、これは許可なしのスマートコントラクトプラットフォームにとって重要です。FHEとマルチパーティ計算（MPC）は、データを公開することなく暗号化データの計算を行うことができます。## FHEの開発状況と展望FHEの発展はZKPに対して約3〜4年遅れているが、急速に追いついている。最初のFHEプロジェクトはテストを開始しており、今年の後半にはメインネットが発表される予定だ。FHEの計算コストは依然としてZKPよりも高いが、大規模な応用の可能性は非常に大きい。一度FHEが生産環境に入り、スケールアップが実現すれば、その発展速度はZK Rollupsに匹敵すると予想されている。## 課題とボトルネックFHEの広範な適用は、計算効率や鍵管理などの課題に直面しています。FHEにおけるブートストラップ操作は計算集約的ですが、アルゴリズムの進歩とエンジニアリングの最適化がこの問題を改善しています。機械学習などの特定のアプリケーションにおいては、ブートストラップを使用しない代替案の方が効率的な場合もあります。鍵管理も重要な課題です。一部の完全同型暗号化プロジェクトは、復号能力を持つ検証者グループを含む閾値鍵管理を必要とします。この方法は、単一障害点の問題を克服するためにさらなる発展が必要です。## FHE市場の現状多くの暗号リスク投資会社がFHE分野に積極的に投資しており、その潜在能力に期待を寄せています。いくつかのプロジェクトは、ゲームや決済システムなどのFHEに基づくアプリケーションを開発しています。閾値FHE（TFHE）はFHEをMPCとブロックチェーンと組み合わせることで、新しいアプリケーションシーンを開きます。FHEの開発者に優しい特性、例えば一般的なプログラミング言語での開発をサポートすることは、アプリケーション開発においてより実用的で実行可能にしています。## 規制環境FHEなどのプライバシー技術の法規制環境は地域によって異なります。データのプライバシーは一般的に支持されていますが、金融プライバシーは依然としてグレーゾーンにあります。FHEはデータプライバシー保護を強化する可能性があり、ユーザーがデータの所有権を保持し、そこから利益を得ることができる一方で、社会的利益を維持することが可能です。## まとめ完全同型暗号化は暗号化分野の改革の重要な時期にあり、先進的なプライバシーとセキュリティのソリューションを提供しています。技術の進歩と資本の関心に伴い、FHEは大規模な応用を実現し、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護の重要な問題を解決することが期待されています。技術が成熟するにつれて、FHEは暗号化エコシステム内のさまざまなアプリケーションに革新の機会をもたらすでしょう。! [完全準同型暗号化(FHE)の進歩と応用](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-97e1ef48e90d438cfe636a91f4eff522)
完全同型暗号化：FHE技術革新はブロックチェーンプライバシーの新時代を牽引する可能性がある
完全準同型暗号の開発と応用
完全同型暗号化（FHE）の概念は最初に20世紀70年代に遡ることができますが、長い間実現が難しかったです。その核心思想は、暗号化されたデータを解読することなく計算を行うことです。最初は単純な加算または乗算操作のみが可能であり、部分同型暗号化と呼ばれていました。2009年、クレイグ・ジェントリーの画期的な研究は、暗号化されたデータ上で任意の計算を行う可能性を示し、FHEの発展を促進しました。
FHEは、データを暗号化された状態で計算することを可能にする先進的な暗号化技術です。これは、暗号文に直接操作を行い、暗号化された結果を生成できることを意味します。復号化された結果は、元のデータに対して同じ操作を行った結果と一致します。
! 【完全準同型暗号(FHE)の進歩と応用】(https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73.webp)
完全準同型暗号化のコア機能
1.準同型:
ノイズ管理：FHE暗号化プロセスでは、安全性を確保するためにノイズが追加されますが、各操作後にノイズが増加します。ノイズを効果的に管理し最小化することは、計算の正確性を保証するために重要です。
無限操作：部分同型暗号化（PHE）やある種の同型暗号化（SHE）とは異なり、完全同型暗号化（FHE）は無限回の加算と乗算操作をサポートし、暗号化されたデータ上で任意のタイプの計算を行うことができます。
しかし、FHEは2つの主要な課題に直面しています：
完全同型暗号化のブロックチェーンにおける応用
FHEはブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護を解決する重要な技術になることが期待されています。現在のブロックチェーンシステムは一般的に透明であり、取引やスマートコントラクトの変数は公開されています。FHEは完全に透明なブロックチェーンを部分的に暗号化された形式に変換しつつ、スマートコントラクトの制御を維持することができます。
いくつかのプロジェクトがFHE仮想マシンを開発しており、プログラマーがFHE原則を操作するスマートコントラクトコードを記述できるようにしています。このアプローチは、現在のブロックチェーン上のプライバシー問題を解決し、暗号化された支払い、ゲームなどのアプリケーションを可能にしながら、取引グラフを保持し、規制に優しい性を高めます。
FHEはプライバシーメッセージ検索（OMR）を通じてプライバシープロジェクトのユーザー体験を改善し、ウォレットクライアントがアクセス内容を公開することなくデータを同期できるようにします。
しかし、FHE自体はブロックチェーンのスケーラビリティ問題を直接解決することはできません。FHEとゼロ知識証明（ZKP）を組み合わせることで、一部のスケーラビリティの課題を解決する手がかりを提供できるかもしれません。
FHEとゼロ知識証明の関係
FHEとZKPは相補的な技術であり、それぞれ異なる目的にサービスを提供します。ZKPは検証可能な計算とゼロ知識属性を実現し、プライベートな状態にプライバシー保護を提供します。しかし、ZKPは共有状態のプライバシーを保護することができず、これは許可なしのスマートコントラクトプラットフォームにとって重要です。FHEとマルチパーティ計算（MPC）は、データを公開することなく暗号化データの計算を行うことができます。
FHEの開発状況と展望
FHEの発展はZKPに対して約3〜4年遅れているが、急速に追いついている。最初のFHEプロジェクトはテストを開始しており、今年の後半にはメインネットが発表される予定だ。FHEの計算コストは依然としてZKPよりも高いが、大規模な応用の可能性は非常に大きい。一度FHEが生産環境に入り、スケールアップが実現すれば、その発展速度はZK Rollupsに匹敵すると予想されている。
課題とボトルネック
FHEの広範な適用は、計算効率や鍵管理などの課題に直面しています。FHEにおけるブートストラップ操作は計算集約的ですが、アルゴリズムの進歩とエンジニアリングの最適化がこの問題を改善しています。機械学習などの特定のアプリケーションにおいては、ブートストラップを使用しない代替案の方が効率的な場合もあります。
鍵管理も重要な課題です。一部の完全同型暗号化プロジェクトは、復号能力を持つ検証者グループを含む閾値鍵管理を必要とします。この方法は、単一障害点の問題を克服するためにさらなる発展が必要です。
FHE市場の現状
多くの暗号リスク投資会社がFHE分野に積極的に投資しており、その潜在能力に期待を寄せています。いくつかのプロジェクトは、ゲームや決済システムなどのFHEに基づくアプリケーションを開発しています。閾値FHE（TFHE）はFHEをMPCとブロックチェーンと組み合わせることで、新しいアプリケーションシーンを開きます。FHEの開発者に優しい特性、例えば一般的なプログラミング言語での開発をサポートすることは、アプリケーション開発においてより実用的で実行可能にしています。
規制環境
FHEなどのプライバシー技術の法規制環境は地域によって異なります。データのプライバシーは一般的に支持されていますが、金融プライバシーは依然としてグレーゾーンにあります。FHEはデータプライバシー保護を強化する可能性があり、ユーザーがデータの所有権を保持し、そこから利益を得ることができる一方で、社会的利益を維持することが可能です。
まとめ
完全同型暗号化は暗号化分野の改革の重要な時期にあり、先進的なプライバシーとセキュリティのソリューションを提供しています。技術の進歩と資本の関心に伴い、FHEは大規模な応用を実現し、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護の重要な問題を解決することが期待されています。技術が成熟するにつれて、FHEは暗号化エコシステム内のさまざまなアプリケーションに革新の機会をもたらすでしょう。
! 完全準同型暗号化(FHE)の進歩と応用