FHE, ZK, MPC: So sánh ba công nghệ mã hóa tiên tiến

Trong thời đại số ngày nay, an ninh dữ liệu và bảo vệ quyền riêng tư ngày càng trở nên quan trọng. Mã hóa đồng nhất hoàn toàn (FHE), chứng minh không biết (ZK) và tính toán an toàn nhiều bên (MPC) là ba công nghệ mã hóa tiên tiến được chú ý nhiều, mỗi công nghệ đóng vai trò quan trọng trong các bối cảnh khác nhau. Bài viết này sẽ so sánh chi tiết ba công nghệ này, giúp người đọc hiểu rõ hơn về đặc điểm và ứng dụng của chúng.

Bằng chứng không kiến thức (ZK): chứng minh mà không lộ thông tin

Công nghệ chứng minh không có kiến thức giải quyết vấn đề xác minh tính xác thực của thông tin mà không tiết lộ thông tin cụ thể. Nó cho phép một bên (người chứng minh) chứng minh cho bên kia (người xác minh) rằng họ biết một bí mật nào đó mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin cụ thể nào về bí mật đó.

Ví dụ, Alice có thể chứng minh tín dụng tốt của mình cho nhân viên thuê xe Bob mà không cần phải trình bày cụ thể các giao dịch ngân hàng. Trong lĩnh vực blockchain, đồng tiền ẩn danh Zcash đã áp dụng công nghệ này. Người dùng có thể chứng minh quyền thực hiện giao dịch trong khi vẫn giữ được tính ẩn danh, tránh được vấn đề chi tiêu gấp đôi.

Tính toán an toàn đa bên (MPC): Tính toán chung không bị rò rỉ

Công nghệ tính toán an toàn đa bên cho phép nhiều người tham gia hoàn thành nhiệm vụ tính toán chung mà không tiết lộ dữ liệu đầu vào của từng người. Ví dụ, một vài người có thể tính toán lương trung bình của họ mà không cần tiết lộ mức lương cụ thể của từng người.

Trong lĩnh vực mã hóa, công nghệ MPC được sử dụng để phát triển ví an toàn hơn. Một số nền tảng giao dịch ra mắt ví MPC chia nhỏ khóa riêng thành nhiều phần, được lưu trữ riêng biệt trên điện thoại của người dùng, trên đám mây và trên nền tảng. Cách này không chỉ nâng cao tính an toàn mà còn tăng khả năng phục hồi.

Toàn tính mã hóa (FHE): Tính toán mã hóa không lộ

Công nghệ mã hóa toàn phần cho phép thực hiện các phép toán trên dữ liệu đã được mã hóa, trong khi kết quả tính toán vẫn có thể được chủ sở hữu dữ liệu gốc giải mã. Điều này cho phép người dùng giao dữ liệu nhạy cảm đã được mã hóa cho bên thứ ba không đáng tin cậy để xử lý mà không cần lo lắng về việc rò rỉ dữ liệu.

Trong lĩnh vực blockchain, công nghệ FHE có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề lười biếng của nút và sự theo dõi bỏ phiếu trong mạng PoS quy mô nhỏ. Ví dụ, một số dự án sử dụng công nghệ FHE để cho các nút PoS hoàn thành việc xác thực khối mà không biết câu trả lời của các nút khác, ngăn chặn việc sao chép giữa các nút. Tương tự, trong hệ thống bỏ phiếu, FHE có thể ngăn cản người bỏ phiếu ảnh hưởng lẫn nhau, đảm bảo kết quả bỏ phiếu trở nên chân thực hơn.

So sánh kỹ thuật

Mặc dù cả ba công nghệ này đều nhằm mục đích bảo vệ quyền riêng tư và an ninh dữ liệu, nhưng chúng có sự khác biệt về tình huống ứng dụng và độ phức tạp kỹ thuật:

• ZK chủ yếu được sử dụng để chứng minh, phù hợp với các tình huống cần xác minh quyền hạn hoặc danh tính.
• MPC tập trung vào tính toán chung giữa nhiều bên, phù hợp với những tình huống cần hợp tác dữ liệu nhưng vẫn phải bảo vệ quyền riêng tư của các bên.
• FHE tập trung vào việc xử lý dữ liệu mã hóa, đặc biệt phù hợp với các lĩnh vực như điện toán đám mây và dịch vụ AI.

Về độ phức tạp kỹ thuật, ZK cần có kỹ năng toán học và lập trình sâu sắc; MPC gặp phải vấn đề về đồng bộ hóa và hiệu quả truyền thông khi có nhiều bên tham gia; FHE vẫn phải đối mặt với những thách thức lớn về hiệu suất tính toán.

Với sự tiến triển của quá trình số hóa, các công nghệ mã hóa này sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc bảo vệ an toàn dữ liệu và quyền riêng tư cá nhân của chúng ta. Hiểu sự khác biệt và các tình huống ứng dụng của chúng là rất quan trọng để chúng ta có thể bảo vệ bản thân tốt hơn trong thời đại số.