FHE a dowody ZK: czym różnią się technologie prywatności?

W pełni homomorficzne szyfrowanie (FHE) pozwala aplikacjom wykonywać obliczenia na zaszyfrowanych danych bez ich wcześniejszego odszyfrowywania. Wynik pozostaje zaszyfrowany, dzięki czemu FHE jest przydatne, gdy wrażliwe dane muszą pozostać prywatne przez cały czas obliczeń.

Dowody wiedzy zerowej (ZK) mają inne zadanie. Pozwalają jednej stronie udowodnić, że twierdzenie lub obliczenie jest poprawne, bez ujawniania leżących u ich podstaw prywatnych danych. Dowody ZK są powszechnie stosowane w prywatnych poświadczeniach, weryfikacji rollupów, dowodach wypłacalności i innych przypadkach, w których weryfikacja liczy się bardziej niż utrzymywanie całego obliczenia w formie zaszyfrowanej.

Kluczowa różnica polega na tym, że FHE chroni dane w trakcie ich przetwarzania, a dowody ZK weryfikują wynik bez ujawniania prywatnych danych wejściowych. Niektóre systemy blockchain nastawione na prywatność łączą obie technologie, ponieważ rozwiązują one różne części tego samego problemu.

Czym jest w pełni homomorficzne szyfrowanie (FHE)?

W pełni homomorficzne szyfrowanie (FHE) to metoda kryptograficzna, która pozwala wykonywać obliczenia bezpośrednio na zaszyfrowanych danych. Dane pozostają zaszyfrowane w trakcie przetwarzania, a wynik końcowy można później odszyfrować do identycznego rezultatu, jaki powstałby z oryginalnego tekstu jawnego.

W zastosowaniach blockchain FHE może obsługiwać zaszyfrowane salda, prywatne głosowania lub poufny stan aplikacji bez ujawniania wartości walidatorom czy innym uczestnikom. System nadal potrzebuje jasnych zasad zarządzania kluczami, uprawnień do odszyfrowywania i dostępu do wyników końcowych.

Czym są dowody wiedzy zerowej (ZK)?

Dowody wiedzy zerowej (ZK) pozwalają jednej stronie udowodnić, że twierdzenie lub obliczenie jest poprawne, bez ujawniania prywatnych informacji użytych do utworzenia dowodu. Dowodzący tworzy dowód, a weryfikator sprawdza go zgodnie z określonymi z góry regułami.

Dowody ZK można stosować w prywatnych kontrolach tożsamości, weryfikacji transakcji, ważności rollupów oraz dowodach rezerw lub wypłacalności. Prywatność zależy od projektu aplikacji, ponieważ niektóre dane wejściowe, wyniki lub szczegóły transakcji mogą pozostać publiczne.

FHE a dowody ZK: jakie są kluczowe różnice?

FHE i ZK rozwiązują różne części poufnych obliczeń. Traktowanie ich jako wzajemnych zamienników może pozostawić niezałatwioną kwestię prywatności albo poprawności.

Czym różni się działanie FHE i dowodów ZK?

- FHE: Dane pozostają zaszyfrowane, gdy wykonywane są na nich obliczenia. Aplikacje mogą aktualizować zaszyfrowane salda, głosy lub inny prywatny stan bez ujawniania wartości. System nadal potrzebuje zasad dotyczących kluczy deszyfrujących, autoryzowanego dostępu oraz odzyskiwania danych, jeśli klucze zostaną utracone lub przejęte.

- Dowody ZK: Dowodzący wykazuje, że prywatne dane wejściowe spełniają zestaw reguł, nie ujawniając ich. Weryfikator sprawdza powstały dowód, zamiast powtarzać całe obliczenie. Dowód potwierdza wyłącznie reguły zapisane w systemie, więc błędna logika obwodu może nadal wygenerować prawidłowy dowód dla niewłaściwego warunku.

Jakie są popularne projekty FHE i ZK?

Popularne projekty FHE

1. Zama: Tworzy narzędzia FHE i infrastrukturę blockchain dla poufnych inteligentnych kontraktów oraz zaszyfrowanych aplikacji onchain.

2. Fhenix: Buduje infrastrukturę blockchain wykorzystującą FHE do obsługi zaszyfrowanego wykonywania inteligentnych kontraktów.

3. Inco: Koncentruje się na poufnych obliczeniach dla aplikacji blockchain z wykorzystaniem zaszyfrowanego stanu opartego na FHE.

Popularne projekty ZK

1. zkSync: Wykorzystuje dowody wiedzy zerowej do skalowania Ethereum poprzez weryfikację partii transakcji poza łańcuchem.

2. Starknet: Wykorzystuje dowody STARK do weryfikacji obliczeń i skalowania wykonywania inteligentnych kontraktów na Ethereum.

3. Aztec: Koncentruje się na aplikacjach blockchain chroniących prywatność z wykorzystaniem technologii dowodów wiedzy zerowej.

Jakie ryzyka i kompromisy wiążą się z FHE i dowodami ZK?

- Ryzyka FHE: Obliczenia na zaszyfrowanych danych są znacznie bardziej zasobożerne niż zwykłe obliczenia. Duże szyfrogramy, wolniejsze przetwarzanie, zarządzanie kluczami i uprawnienia do odszyfrowywania mogą zwiększać koszty i złożoność.

- Ryzyka ZK: Generowanie dowodów wymaga wyspecjalizowanych obwodów i oprogramowania. Błędy w obwodach, kompilatorach, kontraktach weryfikujących lub procesach konfiguracji mogą wpływać na prywatność albo poprawność, a publiczne metadane wciąż mogą ujawniać informacje.

Obie technologie zależą w dużym stopniu od prawidłowej implementacji i projektu aplikacji, a nie wyłącznie od samej kryptografii.

Która technologia prywatności pasuje do aplikacji blockchain?

- FHE: Lepiej sprawdza się w aplikacjach, które muszą stale przetwarzać prywatne dane, takich jak poufne salda, prywatne aukcje i zaszyfrowane głosowania.

- Dowody ZK: Lepiej sprawdzają się w udowadnianiu, że warunek lub obliczenie jest poprawne bez ujawniania leżących u ich podstaw informacji, na przykład w kontrolach tożsamości, weryfikacji rollupów, dowodach wypłacalności czy prywatnej weryfikacji uprawnień.

- Połączenie obu technologii: Niektóre systemy łączą FHE i dowody ZK, dzięki czemu dane mogą pozostać zaszyfrowane w trakcie obliczeń, a dowody weryfikują, że dane wejściowe i przetwarzanie są zgodne z wymaganymi regułami.

Powiązane pojęcia

1. Czym jest ZK Rollup?

2. Czym jest klucz prywatny?

3. Czym jest inteligentny kontrakt?

Dalsza lektura

1. Czym jest zdecentralizowana sieć ZKP Succinct (PROVE) i jak handlować nią na BingX?

2. Czym jest AZTEC, warstwa 2 zkRollup chroniąca prywatność na Ethereum, i jak ją kupić?

3. Jakie są najważniejsze projekty kryptowalutowe oparte na dowodach wiedzy zerowej (ZK) w 2026 roku?

4. Czym jest Zama (ZAMA), warstwa „HTTPZ” dla poufnych inteligentnych kontraktów?