jakiro
طويل جدًا لقراءة الإصدار:
من الواضح أن صفر إثبات المعرفة (ZKP) مفيد لتحسين قابلية التوسع والخصوصية في Web3 ، ولكنه يعوقه الاعتماد على أطراف ثالثة لمعالجة البيانات غير المشفرة.
يجلب التشفير المتجانس بالكامل (FHE) اختراقات تسمح بحالة خاصة مشتركة وفاصلة في وقت واحد دون الحاجة إلى متطلبات الثقة في الطرف الثالث.
يمكن لـ Fhe حساب البيانات المشفرة مباشرة ، وبالتالي دعم التطبيقات مثل AMMs Dark Pool وتجمعات الإقراض الخاصة التي لا يتم تسرب معلومات الحالة العالمية التي لا يتم تسريبها أبدًا.
تشمل الفوائد عمليات غير موثوقة وانتقالات الحالة بدون إذن على البيانات على البيانات المشفرة ، مع تركيز التحديات على الكمون الحسابي والنزاهة.
يركز اللاعبون الرئيسيون في مساحة العملة المشفرة الناشئة على تطوير العقود الذكية الخاصة وتسريع الأجهزة المخصصة للتوسع.
تتضمن الهندسة المعمارية المستقبلية Fhe Fhe Crypto إمكانية دمج FHE Rollups مباشرة على Ethereum.
“أحد أكبر التحديات التي تبقى في النظام البيئي Ethereum هي الخصوصية (…) ، فإن استخدام مجموعة كاملة من تطبيقات Ethereum ينطوي على جلب جزء كبير من حياتك ويتم تحليله من قبل أي شخص.”
كان Proof Zero Proof (ZKP) محبوبًا في مجال التشفير على الأقل في العام الماضي ، ولكنه له حدوده أيضًا.إنها ذات قيمة للخصوصية ، وإثبات معرفة المعلومات دون الكشف عن المعلومات ، وقابلية التوسع ، وخاصة في ZK-Rollups ، لكنها تواجه حاليًا بعض القيود الرئيسية على الأقل:
(1) يتم تخزين المعلومات المخفية وعادة ما يتم تخزينها خارج السلسلة من قبل أطراف ثالثة موثوق بها ، مما يحد من القدرة على الإذن من التطبيقات الأخرى التي تحتاج إلى الوصول إلى هذه البيانات خارج السلسلة.يثبت جانب الخادم هذا أنه يشبه أنظمة مثل الحوسبة السحابية Web2.
(2) يجب أن يتم انتقال الحالة في نص عادي ، مما يعني أن المستخدم يجب أن يثق في معاملات الطرف الثالث الذين لديهم بيانات غير مشفرة.
(3) ZKP غير مناسب للتطبيقات التي تتطلب معرفة الدول الخاصة المشتركة لإنشاء أدلة حول الدول الخاصة المحلية.
ومع ذلك ، فإن أي حالة استخدام متعددة الأفراد (مثل Dark Pool AMM ، تجمع الإقراض الخاص) تتطلب الحالة الخاصة المشتركة على السلسلة ، مما يعني أن استخدام ZK يتطلب نوعًا من منسق مركزي/خارج السلسلة لتنفيذ حالة خاصة مشتركة ، مما يجعله مرهقة وتقديم الافتراض الثقة.
إدخال تشفير متجانس كامل
التشفير المتجانس بالكامل (FHE) هو مخطط تشفير يسمح بإجراء الحسابات على البيانات دون فك التشفير المسبق.يسمح للمستخدمين بتشفير النص العادي كنص مشفر وإرساله إلى طرف ثالث لمعالجته دون فك التشفير.
ماذا يعني هذا؟تشفير من طرف إلى طرف.Fhe يسمح بمشاركة الدولة الخاصة.
على سبيل المثال ، في AMM ، يتفاعل حساب صانع السوق اللامركزي مع كل معاملة ، ولكنه لا ينتمي إلى أي مستخدم واحد.عندما يقوم شخص ما بتبادل الرمز المميز A للرمز B ، يجب أن يفهموا المبلغ الحالي من الرموز المميزة في حساب صانع السوق المشترك لإنشاء دليل صحيح على تفاصيل التبادل.ومع ذلك ، إذا تم إخفاء الحالة العالمية من خلال مخطط ZKP ، فلن يكون إنشاء الدليل ممكنًا.على العكس ، إذا كانت معلومات الحالة العالمية متاحة للجمهور ، فيمكن للمستخدمين الآخرين استنتاج تفاصيل حول التبادل الشخصي.
مع FHE ، يمكن إخفاء الحالات المشتركة والشخصية من الناحية النظرية ، حيث يمكن حساب الأدلة عن طريق تشفير البيانات.
بالإضافة إلى FHE ، فإن تقنية رئيسية أخرى لتنفيذ الكأس المقدسة للخصوصية هي الحوسبة متعددة الأحزاب (MPC) ، والتي تحل مشكلة إجراء الحسابات على المدخلات الخاصة ويكشف فقط عن نتائج هذه الحسابات مع الاحتفاظ بسرية المدخلات.ومع ذلك ، نترك الأمر لمناقشة أخرى.تركيزنا هنا هو – إيجابياتها وسلبياتها ، وقضايا السوق الحالية والاستخدام.
تجدر الإشارة إلى أن FHE لا يزال في مراحله المبكرة من التطوير ، والتي ليست مشكلة قبلية مع FHE مع ZKP أو FHE مع MPC ، ولكن ميزة إضافية غير مؤمنة عند دمجها مع التكنولوجيا المتاحة حاليًا.على سبيل المثال ، يمكن أن تستخدم blockchain التي تركز على الخصوصية FHE لتمكين العقود الذكية السرية ، واستخدام MPC لتوزيع شظايا مفاتيح فك التشفير بين المدققين ، واستخدام ZKP للتحقق من سلامة حسابات FHE.
إيجابيات وسلبيات
عند هذه النقطة: تشمل فوائد Fhe:
1. لا توجد متطلبات ثقة طرف ثالث.يمكن أن تبقى البيانات آمنة وخاصة في بيئة غير موثوق بها.
2. القابلية للتأليف من خلال مشاركة الحالة الخاصة.
3. توفر البيانات مع الحفاظ على خصوصية البيانات.
4. (الحلقة) مقاومة الكم من LWE.
5. القدرة على إجراء انتقالات الحالة على السلسلة على البيانات المشفرة دون إذن.
6. ليست هناك حاجة للأجهزة وسلاسل التوريد المركزية على أنها عرضة لهجمات القناة الجانبية مثل Intel SGX.
7. في سياق EVM متجانسة بالكامل (FHEVM) ، ليست هناك حاجة لتعلم أداء الضرب الرياضي المتكرر (على سبيل المثال ، الضرب متعدد الأطوار) أو استخدام أدوات ZK غير المألوفة.
تشمل العيوب:
الكامنة.تعني الحساب المكثف أن معظم الحلول ليست قابلة للتطبيق تجاريًا للتطبيقات المكثفة للحوسبة.تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لتسارع الأجهزة تحت التطوير النشط ، فهذا عبارة عن عنق الزجاجة على المدى القصير ، وفي هذه المرحلة ، يمكن لـ Zama’s FHEVM تحقيق حوالي 2 TPS على الأجهزة عند حوالي 2000 دولار شهريًا.
قضايا الدقة.يتطلب مخطط FHE إدارة الضوضاء لمنع النص المشفر من الإبطال أو الفساد.ومع ذلك ، فإن TFHE أكثر دقة لأنه لا يتطلب تقريب (على عكس CKKs لبعض العمليات).
مبكر.هناك عدد قليل جدًا من مشاريع FHE جاهزة للإنتاج التي تم إطلاقها في مساحة Web3 ، مما يعني أن هناك حاجة إلى الكثير من الاختبارات القتالية.
نظرة عامة على السوق
المناظر الطبيعية الحالية لـ Fhe X Cryptocurrency
يؤكد
يوفر Zama مجموعة من أدوات FHE مفتوحة المصدر لحالات الاستخدام المشفرة وغير المشفرة.تدعم مكتبة FHEVM العقود الذكية الخاصة لضمان السرية على السلسلة وإمكانية التأليف.
يستخدم Fhenix مكتبة FHEVM الخاصة بـ Zama لتنفيذ تجميع التشفير من طرف إلى طرف.هدفهم هو تبسيط عملية دمج FHE في أي عقد ذكي EVM مع الحد الأدنى من التعديل على العقود الحالية.يتكون الفريق المؤسس من مؤسس الشبكة السرية والرئيس السابق لشركة Intel Fhe Bizdev.جمع Fhenix مؤخرًا 7 ملايين دولار من تمويل البذور.
Inco Network هي L1 متوافقة مع EVM مدعومة بواسطة FHE ، والتي تدمج تقنية تشفير FHEVM من Zama لإدخال حوسبة البيانات المشفرة في عقود ذكية.المؤسس ريمي جاي هو أحد الأعضاء المؤسسين في التمويل الموازي وعمل مع العديد من مهندسي الكون لتحقيق هذه الرؤية.
الأجهزة.تقوم بعض الكيانات ببناء تسريع للأجهزة لحل مشكلة الكمون.والجدير بالذكر ، Intel ، Cornami ، Fabric ، OptaAnalysis ، Ku Leuven ، Niobium ، سلسلة التفاعل وبعض فرق ZK ASIC/FPGA.كانت هذه الزيادة مدفوعة بمنح DARPA للمنح المتسارعة التي تتخذ من ASIC مقراً لها منذ حوالي ثلاث سنوات.ومع ذلك ، قد لا يكون تسارع الأجهزة المتخصص هذا ضروريًا لبعض تطبيقات blockchain مع وحدة معالجة الرسومات التي قد تصل إلى 20+ TPS.يمكن لـ FHE ASIC تحسين الأداء إلى 100+ TPS مع تقليل تكاليف التشغيل بشكل كبير للمدقق.
ذكر ملحوظ.قدمت Google و Intel و OpenFhe مساهمات كبيرة في التقدم الكلي لـ FHE ، لكن الخصوصية في مجال التشفير ليست محددة للغاية.
استخدام الحالات
الميزة الرئيسية هي تحقيق الدولة الخاصة والدولة الشخصية المشتركة.ماذا يعني هذا؟
العقود الذكية الخاصة: تعرض بنية blockchain التقليدية بيانات المستخدم لتطبيقات Web3.أصول ومعاملات كل مستخدم واضحة لكل مستخدم آخر.هذا مفيد للثقة والمراجعة ، ولكنه أيضًا عقبة رئيسية أمام اعتماد المؤسسة.العديد من الشركات مترددة أو ترفض ببساطة الكشف عن هذه المعلومات.غير ذلك.
بالإضافة إلى معاملات التشفير من طرف إلى طرف ، يدعم FHE أيضًا تجمعات الذاكرة المشفرة والكتل المشفرة والتحولات في الحالة السرية.
هذا يفتح مجموعة متنوعة من حالات الاستخدام الجديدة:
Defi: Pool Dark ، يلغي MEVs الخبيثة من خلال تجمعات الذاكرة المشفرة ، ومحافظ لا يمكن التغلب عليها ، والمدفوعات السرية (مثل رواتب الموظفين للمنظمات على السلسلة).
اللعبة: لعبة استراتيجية متعددة اللاعبين المشفرة ، ودعم العديد من آليات اللعبة الجديدة ، مثل التحالفات السرية ، واختباء الموارد ، والدمار ، والتجسس ، والخداع ، إلخ.
داو: التصويت الخاص.
DID: تشفير درجات الائتمان ومعرفات أخرى على السلسلة.
البيانات: إدارة البيانات المتوافقة على السلسلة.
إذن كيف سيبدو مستقبل بنية تشفير Fhe؟
يجب أن نوضح على ثلاثة مكونات أساسية:
الطبقة 1: هذه الطبقة هي أساس المطورين (أ) لإطلاق التطبيقات محليًا على الشبكة أو (ب) للتفاعل مع النظام الإيكولوجي Ethereum الحالي (نماذج الإدخال والمخرجات) ، بما في ذلك Ethereum MainNet و L2S/Sidechains.
تعتبر مرونة L1 أساسية هنا ، حيث إنها تلبي مشاريع جديدة تسعى للحصول على منصات أصلية ذات إمكانات FHE ، مع التكيف أيضًا مع التطبيقات الحالية التي تكون أكثر استعدادًا للبقاء في السلسلة الحالية.
سلسلة Rollup/Application: يمكن للتطبيقات تشغيل سلسلة Rollup أو تطبيقها على رأس L1s الممكّن من FHE.تحقيقًا لهذه الغاية ، تلتزم Zama بالمكدس المتفائل لـ FHEVM L1 ومكدس ملخص ZK Fhe لتوسيع الحلول التي تركز على الخصوصية.
Fhe Rollup on Ethereum: يمكن أن يؤدي إطلاق Fhe Rollup على Ethereum نفسها إلى تعزيز الخصوصية المحلية بشكل كبير على Ethereum ، ولكن مواجهة بعض التحديات الفنية:
تكلفة تخزين البيانات: حتى إذا كانت إدخالات النص العادي صغيرًا ، فإن بيانات النص المشفر كبير جدًا (أكثر من 8 كيلو بايت لكل منهما).سيكون تخزين كمية كبيرة من البيانات على Ethereum لأغراض توفر البيانات (DA) مكلفة للغاية من حيث رسوم الغاز.
مركزية التسلسل: يقوم جهاز التسلسل المركزي بفرز المعاملات والتحكم في مفاتيح FEH العالمية ، وهي قضية خصوصية وأمان رئيسية تنتهك أولاً الغرض من FHEVM.في حين أن MPC هو حل محتمل للتحكم اللامركزي في مفاتيح FHE العالمية ، فإن الحفاظ على شبكات متعددة الأحزاب لإجراء الحسابات يزيد من التكاليف التشغيلية ويؤدي إلى عدم الكفاءة المحتملة.
توليد ZKP صالح: إنشاء ZKP لعمليات Fhe هو مهمة معقدة لا تزال قيد التطوير.في حين أن شركات مثل واقية من الشمس تحرز تقدماً ، فقد يستغرق استخدام هذه التكنولوجيا على نطاق واسع لأغراض تجارية.
تكامل EVM: يجب دمج عمليات FHE في EVM كمؤسسات مسبقة ، لذلك يلزم تصويت الإجماع لقضايا متعددة تتعلق بقضايا النفقات العامة والأمنية.
متطلبات أجهزة المدقق: يحتاج مصادقو Ethereum إلى ترقية أجهزتهم لتشغيل مكتبة FHE ، مما يثير مخاوف بشأن المركزية والتكلفة.
نتوقع أن تجد Fhe في البداية موقعه في مناطق محددة حيث تكون البيئات والخصوصية الأقل سائلة أمرًا بالغ الأهمية.في النهاية ، قد تحدث السيولة الأعمق على Fhe L1 مع زيادة الإنتاجية.على المدى الطويل ، بمجرد حل المشكلة المذكورة أعلاه ، قد نرى رولوبًا على Ethereum ، والتي يمكن أن تستفيد أكثر سلاسة لسيولة MainNet والمستخدمين.يتمثل التحدي الآن في العثور على حالات استخدام القاتل لـ FHE ، والحفاظ على الامتثال وتقديم التقنيات التي يمكن وضعها في الإنتاج على الفور.
وفي الوقت نفسه ، يمكن لأي مطور يريد كسب المال باليد أو من خلال صيد المكافأة أن يحاول تحدي FHERMA ويكسب عدة مكافآت من 4 أرقام.
شكر وتقدير: شكرًا جزيلاً لك على Gurgen Arakelov (مؤسس Yasha Labs/Fherma) ، راند الهندية (مؤسس Zama) ، ريمي جاي (مؤسس Network) ، وهيروكي كوتابي (رئيس البحث في رأس المال) لمقالهما المساهمات .
