FHE, ZK, MPC: Comparação entre três tecnologias avançadas de encriptação

Na era digital atual, a segurança dos dados e a proteção da privacidade tornaram-se cada vez mais importantes. A encriptação homomórfica completa (FHE), a prova de conhecimento zero (ZK) e o cálculo seguro multipartido (MPC) são três tecnologias de encriptação avançadas que têm atraído muita atenção, cada uma desempenhando um papel importante em diferentes cenários. Este artigo fará uma comparação detalhada dessas três tecnologias, ajudando os leitores a entender melhor suas características e aplicações.

Prova de Conhecimento Zero (ZK): provar sem revelar

A tecnologia de provas de conhecimento zero resolve o problema de como verificar a autenticidade da informação sem revelar informações específicas. Ela permite que uma parte (provador) prove a outra parte (verificador) que sabe um certo segredo, sem precisar revelar qualquer informação específica sobre esse segredo.

Por exemplo, Alice pode provar sua boa reputação de crédito ao funcionário da locadora Bob, sem precisar mostrar extratos bancários específicos. No campo da blockchain, a moeda anônima Zcash aplicou essa tecnologia. Os usuários podem provar que têm o direito de realizar transações, mantendo o anonimato e evitando o problema do gasto duplo.

Cálculo seguro multiparte (MPC): cálculo conjunto sem divulgação

A tecnologia de computação segura multipartidária permite que vários participantes completem uma tarefa de computação em conjunto sem revelar os dados de entrada de cada um. Por exemplo, várias pessoas podem calcular o seu salário médio sem precisar divulgar os seus salários específicos.

No campo das encriptações, a tecnologia MPC é usada para desenvolver carteiras mais seguras. Algumas carteiras MPC lançadas por plataformas de negociação dividem a chave privada em várias partes, armazenando-as separadamente no telefone do usuário, na nuvem e na plataforma. Este método não só aumenta a segurança, mas também melhora a possibilidade de recuperação.

Encriptação Homomórfica Total (FHE): Cálculo encriptado não vaza

A tecnologia de encriptação homomórfica permite realizar cálculos em dados encriptados, enquanto o resultado do cálculo ainda pode ser desincriptado pelo proprietário dos dados originais. Isso permite que os usuários entreguem dados sensíveis encriptados a terceiros não confiáveis para processamento, sem se preocupar com vazamentos de dados.

No campo da blockchain, a tecnologia FHE pode ser usada para resolver problemas de preguiça de nós e seguimento de votos em redes PoS de pequena escala. Por exemplo, alguns projetos utilizam a tecnologia FHE para permitir que nós PoS completem a validação de blocos sem conhecer as respostas de outros nós, evitando que os nós se copiem uns aos outros. Da mesma forma, em sistemas de votação, a FHE pode evitar que os votantes se influenciem mutuamente, garantindo que os resultados da votação sejam mais autênticos.

Comparação Técnica

Embora essas três tecnologias tenham como objetivo proteger a privacidade e a segurança dos dados, elas diferem em termos de cenários de aplicação e complexidade técnica.

• ZK é principalmente utilizado para prova, aplicável a cenários que requerem verificação de permissões ou identidade.
• MPC foca na computação conjunta de múltiplas partes, adequado para situações que requerem colaboração de dados, mas que também precisam proteger a privacidade de todas as partes.
• FHE concentra-se no tratamento de encriptação de dados, especialmente adequado para áreas como computação em nuvem e serviços de IA.

Em termos de complexidade técnica, ZK requer profundas habilidades em matemática e programação; MPC enfrenta problemas de sincronização e eficiência de comunicação quando há múltiplas partes envolvidas; FHE ainda enfrenta enormes desafios em eficiência de computação.

À medida que o processo de digitalização avança, estas encriptações desempenharão um papel cada vez mais importante na proteção da segurança dos nossos dados e da privacidade pessoal. Compreender as suas diferenças e cenários de aplicação é crucial para nos protegermos melhor na era digital.