什麼是？完全同態加密的應用是什麼？

完全同態加密（FHE）是一種開創性的加密技術，可以在不先解密的情況下對加密數據執行計算。這意味著即使在處理過程中，數據也可以保持機密，並在各種應用程序中提供前所未有的隱私和安全性。在加密貨幣領域，FHE有可能徹底改變敏感數據的處理方式，從交易處理到智能合同執行。

什麼是完全同態加密？

完全同態加密（FHE）是一種加密形式，可以在加密數據上執行任意計算。與傳統的加密方法不同，必須在使用數據之前將數據解密，而在整個計算過程中可以保持數據的加密。這種功能在隱私和安全性至關重要的加密貨幣領域中特別有價值。

同態加密的概念首先是由Rivest，Adleman和Dertouzos於1978年提出的，但直到2009年，Craig Gentry才提出了完全合理的同型加密方案的合理結構。從那時起，已經進行了各種改進和優化，使現實應用程序更加實用。

如何工作？

FHE根據以下原則操作：某些數學操作可以在加密數據上執行，以使結果與在明文數據上執行操作相同。這是關於如何功能的簡化概述：

• 加密：使用公共密鑰對數據進行加密。加密數據或密文是共享或存儲的內容。
• 計算：操作是在密文上執行的。這些操作的設計使得它們與基礎明確的所需操作相對應。
• 解密：使用私鑰將計算結果解密，從而產生了最終結果，就好像是在純文本上執行了操作一樣。

此過程確保計算過程中的數據始終曝光，從而提供了很高的安全性和隱私。

FHE在加密貨幣中的應用

FHE在加密貨幣生態系統中有許多應用程序，在多個領域增強了隱私和安全性：

安全交易處理

在加密貨幣交易中，隱私是一個重大問題。 FHE可用於以保持交易細節加密的方式處理交易。例如，區塊鏈可以使用FHE執行交易驗證和處理，而無需揭示所涉及的金額或各方，直到交易完成並記錄在區塊鏈上為止。

私人智能合約

智能合約是與直接寫入代碼的條款的自我執行合同。使用FHE，智能合約可以在加密數據上執行，以確保合同的邏輯和數據仍然保密。這對於諸如財務協議或機密業務交易之類的敏感應用程序特別有用。

機密數據共享

加密貨幣平台通常需要在不同各方之間共享數據，例如用戶和交流之間。 FHE允許共享和處理這些數據，而無需將其暴露於未經授權的各方。例如，用戶可以與Exchange共享加密的財務數據，然後可以執行必要的計算，而無需看到實際數據。

安全的多方計算

在多方需要在其私人輸入上共同計算功能的情況下， FHE可以促進安全的多方計算。這對於分散的財務（DEFI）應用程序很有用，在這些應用程序（DEFI）應用程序中，多方需要在不揭示其個人數據的情況下進行協作。

在加密貨幣系統中實施

在加密貨幣系統中實施FHE涉及幾個步驟和注意事項：

• 選擇一個方案：有幾個可用的方案，例如Gentry-Halevi-Vaikuntanathan（GHV）計劃或Fan-Vercauteren（FV）方案。選擇取決於應用程序的特定要求，例如性能和安全級別。
• 與現有系統集成：FHE需要與現有的區塊鍊和加密貨幣系統集成。這涉及修改事務處理和智能合同執行層以支持操作。
• 性能優化：操作可以是計算密集型的。優化實施的性能對於在加密貨幣系統中的實際使用至關重要。這可能涉及使用專門的硬件或優化所使用的算法。
• 安全審核：鑑於加密貨幣系統中安全性的關鍵性質，必須進行徹底的安全審核，以確保實施不引入漏洞。

挑戰和考慮因素

儘管FHE提供了巨大的好處，但仍有挑戰和考慮因素要記住：

• 計算開銷：FHE操作在計算上很昂貴，這可能會影響加密貨幣系統的性能。正在進行努力通過更好的算法和硬件加速度來減少這一開銷。
• 鑰匙管理：管理在FHE中使用的密鑰至關重要。必須對用於解密的專用密鑰進行牢固存儲並設法，以防止未經授權的訪問。
• 法規合規性：在加密貨幣系統中實施FHE還必須考慮監管要求，以確保使用FHE不會與有關數據保護和隱私的法律義務相抵觸。

加密貨幣中的現實示例

幾個項目和計劃正在探索在加密貨幣領域中使用FHE的使用：

• ZCASH ：ZCASH不直接使用FHE，但使用零知識證明來實現交易中的隱私。 FHE可能會進一步增強這些隱私功能。
• Nucypher ：該項目著重於分散的密鑰管理和加密，並且可以整合FHE以提供更強大的隱私解決方案。
• Enigma ：Enigma使用安全的多方計算來啟用私人數據共享和計算。可以整合以增強這些操作的安全性和隱私。

常見問題

問：可以用來使所有加密貨幣交易完全私密嗎？

答：雖然FHE可以顯著增強加密貨幣交易的隱私，但使所有交易完全私有將需要在整個區塊鏈生態系統中進行全面的實施。此外，監管和實際考慮可能會限制可以實現完整隱私的程度。

問：FHE與其他增強隱私技術（如零知識證明）相比如何？

答：FHE和零知識證明具有不同的目的，但可以是互補的。 FHE允許對加密數據進行計算，而零知識證明使一個方向另一方證明語句是正確的，而無需揭示聲明有效性以外的任何信息。兩者都可以用不同的方式來增強隱私。

問：當前是否有使用FHE的加密貨幣？

答：截至目前，沒有主要的加密貨幣在其主網操作中使用。但是，一些項目和研究計劃正在探索將FHE集成到加密貨幣系統中，以增強隱私和安全性。

問：在加密貨幣系統中採用FHE的主要障礙是什麼？

答：主要障礙包括FHE操作的計算開銷，將FHE與現有系統集成的複雜性以及對強大的密鑰管理和安全審核的需求。克服這些障礙需要在加密和區塊鏈領域進行持續的研發。