Sự phát triển và triển vọng ứng dụng của công nghệ FHE

Công nghệ mật mã đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình văn minh của nhân loại, đặc biệt là trong lĩnh vực an ninh thông tin và bảo vệ quyền riêng tư không thể thiếu. Trong những năm gần đây, các công nghệ mật mã tiên tiến như mã hóa toàn phần (FHE) đã thu hút nhiều sự chú ý. FHE cho phép thực hiện các phép toán tùy ý trên dữ liệu được mã hóa mà không cần giải mã, mang lại những khả năng mới cho nhiều lĩnh vực.

Tổng quan về FHE

FHE là một loại công nghệ mã hóa đồng dạng, cho phép thực hiện các phép toán trên văn bản mã hóa, và những phép toán này có thể được ánh xạ trực tiếp lên văn bản rõ. FHE hỗ trợ thực hiện các phép toán và thao tác không giới hạn trên dữ liệu đã mã hóa.

Hiện tại, Microsoft và công ty Zama có những đóng góp nổi bật trong lĩnh vực FHE. Thư viện SEAL của Microsoft và thư viện TFHE của Zama đều cung cấp các giải pháp FHE hiệu quả. Quy trình hoạt động cơ bản của FHE bao gồm: tạo khóa, mã hóa dữ liệu, thực hiện tính toán đồng hình, giải mã kết quả.

Cơ sở hạ tầng fhEVM

fhEVM được phát triển bởi công ty Zama là một EVM hoàn toàn đồng nhất hỗ trợ tính toán riêng tư bằng cách sử dụng Solidity. Nó cung cấp hỗ trợ các hoạt động FHE thông qua hợp đồng biên dịch trước, thiết kế bộ nhớ và khu vực lưu trữ EVM chuyên dụng cho FHE, và cung cấp thư viện hợp đồng Solidity nhằm giảm bớt rào cản phát triển.

Giải pháp FHE-Rollups

Dự án Fhenix kết hợp fhEVM với công nghệ Rollup, đề xuất giải pháp Layer2 kiểu FHE-Rollups. Nó sử dụng công nghệ Optimistic Rollups, các thành phần chính bao gồm:

• Cơ chế chứng minh gian lận dựa trên Arbitrum Nitro
• Thư viện lõi fheOS cung cấp chức năng FHE
• Dịch vụ mạng ngưỡng chịu trách nhiệm quản lý khóa và giải mã

Bộ đồng xử lý FHE

Fhenix giới thiệu mô-đun Relay, cho phép các loại chuỗi công khai và mạng Layer2 kết nối với chức năng FHE. Quy trình sử dụng của nó bao gồm:

1. Gọi hợp đồng ứng dụng FHE Coprocessor
2. Yêu cầu xếp hàng hợp đồng Relay
3. Node Relay chuyển tiếp yêu cầu
4. Thực hiện tính toán FHE Rollup
5. Đầu ra giải mã mạng ngưỡng
6. Kết quả được trả về cho hợp đồng

Ứng dụng của FHE

FHE thể hiện tiềm năng to lớn trong các lĩnh vực sau:

• Trò chơi toàn chuỗi bảo vệ quyền riêng tư
• Bảo vệ MEV trong DeFi
• Huấn luyện mô hình AI bảo vệ quyền riêng tư

Phát triển hệ sinh thái FHE

Ngoài Zama và Fhenix, còn một số dự án đáng chú ý khác trong hệ sinh thái FHE:

• Kem chống nắng: Tự nghiên cứu trình biên dịch FHE
• Mind Network: Kết hợp mạng FHE của EigenLayer
• PADO Labs: tích hợp ZKP và FHE zkFHE
• Inco Network: Tối ưu hóa hiệu suất tính toán FHE của Layer1
• Treat: FHE Layer3 của hệ sinh thái Shiba
• BasedAI: Mạng lưới đưa chức năng FHE vào LLM

Công nghệ FHE đang phát triển mạnh mẽ, trong tương lai có khả năng đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Với việc nhiều dự án ra đời và nguồn vốn được đầu tư, hệ sinh thái FHE có khả năng sẽ chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng.