Was ist fhe? Was sind die Anwendungen einer vollständig homomorphen Verschlüsselung?

Eine vollständig homomorphe Verschlüsselung (FHE) ist eine bahnbrechende kryptografische Technik, mit der Berechnungen an verschlüsselten Daten durchgeführt werden können, ohne sie zuerst zu entschlüsseln. Dies bedeutet, dass Daten auch während der Verarbeitung vertraulich bleiben können und in verschiedenen Anwendungen beispiellose Privatsphäre und Sicherheit bieten. Im Bereich der Kryptowährungen hat FHE das Potenzial, zu revolutionieren, wie sensible Daten behandelt werden, von der Transaktionsverarbeitung bis zur Smart -Vertragsausführung.

Was ist eine voll homomorphe Verschlüsselung?

Eine vollständig homomorphe Verschlüsselung (FHE) ist eine Form der Verschlüsselung, mit der beliebige Berechnungen zu verschlüsselten Daten durchgeführt werden können. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verschlüsselungsmethoden, bei denen Daten entschlüsselt werden müssen, bevor sie verwendet werden können, können Daten während des gesamten Rechenprozesses verschlüsselt bleiben. Diese Fähigkeit ist besonders wertvoll im Kryptowährungsraum, in dem Datenschutz und Sicherheit von größter Bedeutung sind.

Das Konzept der homomorphen Verschlüsselung wurde erstmals 1978 von Rivest, Adleman und Dertouzos theorisiert, aber erst 2009 präsentierte Craig Gentry die erste plausible Konstruktion eines vollständig homomorphen Verschlüsselungsschemas. Seitdem wurden verschiedene Verbesserungen und Optimierungen vorgenommen, was die praktische für reale Anwendungen praktischer macht.

Wie funktioniert das?

FHE betreibt das Prinzip, dass bestimmte mathematische Operationen an verschlüsselten Daten so ausgeführt werden können, dass die Ergebnisse übereinstimmen, als würden die Operationen für die Klartextdaten durchgeführt. Hier finden Sie einen vereinfachten Überblick darüber, wie FHE funktioniert:

• Verschlüsselung : Daten werden mit einem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt. Die verschlüsselten Daten oder Chiffretext werden gemeinsam genutzt oder gespeichert.
• Berechnung : Operationen werden im Chiffretext durchgeführt. Diese Operationen sind so gestaltet, dass sie den gewünschten Operationen auf dem zugrunde liegenden Klartext entsprechen.
• Entschlüsselung : Die Ergebnisse der Berechnung werden unter Verwendung eines privaten Schlüssels entschlüsselt, was das Endergebnis ergibt, als ob die Operationen am Klartext durchgeführt worden wären.

Dieser Prozess stellt sicher, dass die Daten zu keinem Zeitpunkt während der Berechnung ausgesetzt sind und ein hohes Maß an Sicherheit und Privatsphäre bieten.

Anwendungen von FHE in Kryptowährungen

Die FHE hat zahlreiche Anwendungen im Kryptowährungs -Ökosystem, was die Privatsphäre und Sicherheit in mehreren Bereichen verbessert:

Sicherung der Transaktionsverarbeitung

Bei Kryptowährungstransaktionen ist die Privatsphäre ein wesentliches Problem. FHE kann verwendet werden, um Transaktionen so zu verarbeiten, dass die Transaktionsdetails verschlüsselt werden . Beispielsweise könnte eine Blockchain FHE verwenden, um die Transaktionsvalidierung und -verarbeitung durchzuführen, ohne die beteiligten Mengen oder Parteien anzuzeigen, bis die Transaktion abgeschlossen und auf der Blockchain aufgezeichnet ist.

Private intelligente Verträge

Smart Contracts sind Selbstverträge mit den direkten in Code geschriebenen Bedingungen. Mit FHE können intelligente Verträge auf verschlüsselten Daten ausgeführt werden , um sicherzustellen, dass die Logik und die Daten des Vertrags vertraulich bleiben. Dies ist besonders nützlich für sensible Anwendungen wie Finanzabkommen oder vertrauliche Geschäftsgeschäfte.

Vertrauliche Datenaustausch

Kryptowährungsplattformen erfordern häufig die Freigabe von Daten zwischen verschiedenen Parteien, z. B. zwischen Benutzern und Austausch. Durch FHE können diese Daten freigegeben und verarbeitet werden, ohne sie nicht autorisierten Parteien auszusetzen . Beispielsweise könnte ein Benutzer verschlüsselte Finanzdaten mit einem Austausch teilen, der dann die erforderlichen Berechnungen durchführen könnte, ohne jemals die tatsächlichen Daten zu sehen.

Sichern Sie die Berechnung der Mehrparteiung

In Szenarien, in denen mehrere Parteien gemeinsam eine Funktion über ihre privaten Eingaben berechnen müssen, kann FHE eine sichere Berechnung mit mehreren Parteien ermöglichen . Dies ist nützlich in dezentralen Finanzierungsanwendungen (DEFI), bei denen mehrere Parteien zusammenarbeiten müssen, ohne ihre individuellen Daten zu enthüllen.

Implementierung von FHE in Kryptowährungssystemen

Die Implementierung von FHE in Kryptowährungssystemen umfasst mehrere Schritte und Überlegungen:

• Auswahl eines FHE-Schemas : Es gibt mehrere Schemata, wie das Gentry-Hhalevi-Vaikuntanathan (GHV) -Programm oder das Fan-Vercauteren (FV) -Programm. Die Auswahl hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, wie z. B. Leistung und Sicherheitsstufen.
• Integration in vorhandene Systeme : FHE muss in vorhandene Blockchain- und Kryptowährungssysteme integriert werden. Dies beinhaltet die Änderung der Transaktionsverarbeitung und der Smart -Vertragsausführungsebenen, um die FHE -Operationen zu unterstützen.
• Leistungsoptimierung : FHE -Operationen können rechenintensiv sein. Die Optimierung der Leistung von FHE -Implementierungen ist für den praktischen Einsatz in Kryptowährungssystemen von entscheidender Bedeutung. Dies kann die Verwendung spezieller Hardware oder die Optimierung der verwendeten Algorithmen beinhalten.
• Sicherheitsaudits : Angesichts der kritischen Art der Sicherheit in Kryptowährungssystemen sind gründliche Sicherheitsaudits erforderlich, um sicherzustellen, dass die FHE -Implementierung keine Schwachstellen einführt.

Herausforderungen und Überlegungen

Während FHE erhebliche Vorteile bietet, müssen auch Herausforderungen und Überlegungen berücksichtigt werden:

• Rechenaufwand : FHE -Operationen sind rechnerisch teuer, was die Leistung von Kryptowährungssystemen beeinflussen kann. Es sind Anstrengungen unternommen, um diesen Overhead durch bessere Algorithmen und Hardwarebeschleunigung zu verringern.
• Schlüsselmanagement : Das Verwalten der in FHE verwendeten Schlüssel ist entscheidend. Der für die Entschlüsselung verwendete private Schlüssel muss sicher gespeichert und gelungen sein, um einen unbefugten Zugang zu verhindern.
• Vorschriften für die regulatorische Einführung : Die Implementierung von FHE in Kryptowährungssystemen muss auch die regulatorischen Anforderungen berücksichtigen, um sicherzustellen, dass die Verwendung von FHE nicht mit rechtlichen Verpflichtungen hinsichtlich des Schutzes und der Privatsphäre des Datenes in Konflikt steht.

Beispiele für FHE in Kryptowährungen in realer Welt

Mehrere Projekte und Initiativen untersuchen die Verwendung von FHE im Kryptowährungsraum:

• ZCASH : Während ZCASH nicht direkt verwendet wird, verwendet er Null-Wissen-Beweise, um die Privatsphäre in Transaktionen zu erzielen. FHE könnte diese Datenschutzmerkmale möglicherweise weiter verbessern.
• NUCYPHER : Dieses Projekt konzentriert sich auf das dezentrale Schlüsselmanagement und die Verschlüsselung und könnte FHE integrieren, um noch robustere Datenschutzlösung zu liefern.
• Enigma : Enigma verwendet eine sichere Multi-Party-Berechnung, um private Datenfreigabe und -berechnungen zu aktivieren. FHE könnte integriert werden, um die Sicherheit und Privatsphäre dieser Operationen zu verbessern.

Häufig gestellte Fragen

F: Kann für alle Kryptowährungstransaktionen verwendet werden?

A: Während FHE die Privatsphäre von Kryptowährungstransaktionen erheblich verbessern kann, muss alle Transaktionen eine umfassende Implementierung im gesamten Blockchain -Ökosystem vollständig privat erfordern. Darüber hinaus können regulatorische und praktische Überlegungen das Ausmaß einschränken, in dem vollständige Privatsphäre erreicht werden kann.

F: Wie ist der Vergleich zu anderen Datenschutztechnologien wie Null-Wissen-Beweisen?

A: Die Beweise für Null- und Null-Wissen-Beweise dienen unterschiedlichen Zwecken, können jedoch komplementär sein. FHE ermöglicht Berechnungen zu verschlüsselten Daten, während Null-Knowledge-Beweise einer Partei der anderen beweisen können, dass eine Erklärung zutrifft, ohne Informationen über die Gültigkeit der Erklärung hinaus zu enthüllen. Beide können verwendet werden, um die Privatsphäre auf unterschiedliche Weise zu verbessern.

F: Gibt es Kryptowährungen, die derzeit FHE verwenden?

A: Ab sofort verwenden keine größeren Kryptowährungen FHE in ihren Hauptnetzvorgängen. Mehrere Projekte und Forschungsinitiativen untersuchen jedoch die Integration von FHE in Kryptowährungssysteme, um die Privatsphäre und Sicherheit zu verbessern.

F: Was sind die Haupthindernisse für die Einführung von FHE in Kryptowährungssystemen?

A: Zu den Hauptbarrieren gehören der Rechenaufwand der FHE -Operationen, die Komplexität der Integration von FHE in vorhandene Systeme und die Notwendigkeit robuster Schlüsselmanagement- und Sicherheitsaudits. Die Überwindung dieser Hindernisse erfordert kontinuierliche Forschung und Entwicklung sowohl in den Kryptografie als auch in den Blockchain -Bereichen.