Qu'est-ce que Fhe? Quelles sont les applications d'un chiffrement entièrement homorphe?

FHE permet des calculs sur les données cryptées, améliorant la confidentialité des crypto-monnaies en permettant un traitement de transaction sécurisé et une exécution de contrat intelligent privé.

Apr 11, 2025 at 11:35 pm

Le cryptage entièrement homorphe (FHE) est une technique cryptographique révolutionnaire qui permet de réaliser des calculs sur des données cryptées sans les décrypter d'abord. Cela signifie que les données peuvent rester confidentielles même lorsqu'ils sont traités, offrant une confidentialité et une sécurité sans précédent dans diverses applications. Dans le domaine des crypto-monnaies, le potentiel a le potentiel de révolutionner la façon dont les données sensibles sont gérées, du traitement des transactions à l'exécution des contrats intelligents.

Qu'est-ce que le cryptage entièrement homomorphe?

Le cryptage entièrement homorphe (FHE) est une forme de chiffrement qui permet d'effectuer des calculs arbitraires sur des données cryptées. Contrairement aux méthodes de chiffrement traditionnelles, où les données doivent être déchiffrées avant de pouvoir être utilisées, car les données permettent de rester cryptées tout au long de l'ensemble du processus de calcul. Cette capacité est particulièrement précieuse dans l'espace des crypto-monnaies, où la confidentialité et la sécurité sont primordiales.

Le concept de chiffrement homomorphe a d'abord été théorisé par Rivest, Adleman et Dertouzos en 1978, mais ce n'est qu'en 2009 que Craig Gentry a présenté la première construction plausible d'un schéma de cryptage entièrement homomorphe. Depuis lors, diverses améliorations et optimisations ont été apportées, ce qui rend les applications du monde réel.

Comment fonctionne?

FHE fonctionne sur le principe selon lequel certaines opérations mathématiques peuvent être effectuées sur des données cryptées de telle manière que les résultats sont les mêmes que si les opérations ont été effectuées sur les données en texte en clair. Voici un aperçu simplifié du fonctionnement du FHE:

• Encryption : les données sont cryptées à l'aide d'une clé publique. Les données cryptées, ou texte chiffré, sont ce qui est partagé ou stocké.
• Calcul : les opérations sont effectuées sur le texte chiffré. Ces opérations sont conçues de telle sorte qu'elles correspondent aux opérations souhaitées sur le texte en clair sous-jacent.
• Décription : les résultats du calcul sont décryptés à l'aide d'une clé privée, ce qui donne le résultat final comme si les opérations avaient été effectuées sur le texte en clair.

Ce processus garantit qu'à aucun moment pendant le calcul n'est les données exposées, offrant un niveau élevé de sécurité et de confidentialité.

Applications du FHE dans les crypto-monnaies

FHE possède de nombreuses applications dans l'écosystème de la crypto-monnaie, améliorant la confidentialité et la sécurité dans plusieurs domaines:

Traitement de transaction sécurisé

Dans les transactions de crypto-monnaie, la confidentialité est une préoccupation importante. FHE peut être utilisé pour traiter les transactions d'une manière qui maintient les détails de transaction cryptés . Par exemple, une blockchain pourrait utiliser FHE pour effectuer la validation et le traitement des transactions sans révéler les montants ou les parties impliquées jusqu'à ce que la transaction soit terminée et enregistrée sur la blockchain.

Contrats intelligents privés

Les contrats intelligents sont des contrats auto-exécutés avec les termes directement écrits en code. En utilisant FHE, les contrats intelligents peuvent s'exécuter sur des données cryptées , garantissant que la logique et les données du contrat restent confidentielles. Ceci est particulièrement utile pour les applications sensibles telles que les accords financiers ou les transactions commerciales confidentielles.

Partage de données confidentiel

Les plates-formes de crypto-monnaie nécessitent souvent du partage de données entre différentes parties, comme entre les utilisateurs et les échanges. FHE permet de partager et de traiter ces données sans les exposer à des parties non autorisées . Par exemple, un utilisateur pourrait partager des données financières cryptées avec un échange, qui pourrait ensuite effectuer les calculs nécessaires sans jamais voir les données réelles.

Calcul multipartite sécurisé

Dans les scénarios où plusieurs parties doivent calculer conjointement une fonction sur leurs entrées privées, FHE peut faciliter un calcul multipartite sécurisé . Ceci est utile dans les applications de financement décentralisées (DEFI) où plusieurs parties doivent collaborer sans révéler leurs données individuelles.

Implémentation de FHE dans les systèmes de crypto-monnaie

La mise en œuvre de FHE dans les systèmes de crypto-monnaie implique plusieurs étapes et considérations:

• Choisir un programme FHE : Il existe plusieurs schémas disponibles, tels que le schéma Gentry-Halevi-Vaikuntanathan (GHV) ou le schéma Fan-Vercauteren (FV). Le choix dépend des exigences spécifiques de l'application, telles que les niveaux de performance et de sécurité.
• Intégration avec les systèmes existants : FHE doit être intégré aux systèmes de blockchain et de crypto-monnaie existants. Cela implique de modifier le traitement des transactions et les couches d'exécution des contrats intelligents pour prendre en charge les opérations.
• Optimisation des performances : les opérations FHE peuvent être intensives en calcul. L'optimisation des performances des implémentations FHE est cruciale pour une utilisation pratique dans les systèmes de crypto-monnaie. Cela peut impliquer d'utiliser du matériel spécialisé ou d'optimiser les algorithmes utilisés.
• Audits de sécurité : Compte tenu de la nature critique de la sécurité dans les systèmes de crypto-monnaie, des audits de sécurité approfondis sont nécessaires pour garantir que la mise en œuvre de la mise en œuvre n'introduit pas de vulnérabilités.

Défis et considérations

Bien que FHE offre des avantages importants, il existe également des défis et des considérations à garder à l'esprit:

• Offres informatiques : les opérations sont coûteuses, ce qui peut avoir un impact sur les performances des systèmes de crypto-monnaie. Des efforts sont en cours pour réduire ces frais généraux grâce à de meilleurs algorithmes et à l'accélération matérielle.
• Gestion des clés : la gestion des clés utilisées dans le FHE est cruciale. La clé privée utilisée pour le décryptage doit être stockée en toute sécurité et gérée pour empêcher un accès non autorisé.
• Conformité réglementaire : la mise en œuvre de FHE dans les systèmes de crypto-monnaie doit également prendre en compte les exigences réglementaires, garantissant que l'utilisation de la FHE n'influence pas avec les obligations légales concernant la protection des données et la confidentialité.

Exemples du monde réel de FHE dans les crypto-monnaies

Plusieurs projets et initiatives explorent l'utilisation du FHE dans l'espace de crypto-monnaie:

• ZCash : Bien que n'utilisant pas directement, ZCash utilise des preuves de connaissances zéro pour réaliser la confidentialité dans les transactions. FHE pourrait potentiellement améliorer davantage ces caractéristiques de confidentialité.
• Nucypher : Ce projet se concentre sur la gestion et le chiffrement des clés décentralisés, et il pourrait intégrer FHE pour fournir des solutions de confidentialité encore plus robustes.
• Enigma : Enigma utilise un calcul multipartite sécurisé pour permettre le partage et le calcul privés de données. FHE pourrait être intégré pour améliorer la sécurité et la confidentialité de ces opérations.

Questions fréquemment posées

Q: peut-il être utilisé pour rendre toutes les transactions de crypto-monnaie complètement privées?

R: Bien que FHE puisse améliorer considérablement la confidentialité des transactions de crypto-monnaie, la réalisation de toutes les transactions entièrement privées nécessiterait une implémentation complète sur l'ensemble de l'écosystème de la blockchain. De plus, des considérations réglementaires et pratiques pourraient limiter la mesure dans laquelle la vie privée peut être réalisée.

Q: Comment le FHE se compare-t-il à d'autres technologies améliorant la confidentialité comme les preuves de connaissances zéro?

R: Les preuves de connaissances et zéro servent des objectifs différents mais peuvent être complémentaires. FHE permet des calculs sur les données cryptées, tandis que les preuves de connaissances zéro permettent à une partie de prouver à une autre qu'une déclaration est vraie sans révéler aucune information au-delà de la validité de la déclaration. Les deux peuvent être utilisés pour améliorer la confidentialité de différentes manières.

Q: Y a-t-il des crypto-monnaies qui utilisent actuellement FHE?

R: Pour l'instant, aucune crypto-monnaie majeure n'utilise FHE dans leurs opérations principales. Cependant, plusieurs projets et initiatives de recherche explorent l'intégration de la FHE dans les systèmes de crypto-monnaie pour améliorer la confidentialité et la sécurité.

Q: Quels sont les principaux obstacles à l'adoption de FHE dans les systèmes de crypto-monnaie?

R: Les principaux obstacles comprennent les frais généraux de calcul des opérations de FHE, la complexité de l'intégration des systèmes existants et la nécessité d'une gestion des clés et des audits de sécurité robustes. Surmonter ces obstacles nécessite une recherche et un développement continus dans les domaines cryptographiques et blockchain.