截至10月13日,trendx平臺btc、eth、ton的數據統計如下:
BTC上周討論次數為12.52K,較上上周下跌0.98%,上周周日價格為63916美元,較上上周日上漲1.62%;
ETH上周討論次數為3.63K,較上上周上漲3.45%,上周周日價格為2530美元,較上上周日下跌4%;
TON上周討論次數為782,較上上周下跌12.63%,上周周日價格為5.26美元,較上上周日下跌0.25%;
同態加密(Fully Homomorphic Encryption, FHE)是當前密碼學中極具潛力的一項技術,其核心特性是允許在加密數據上直接進行計算而無需解密,這在隱私保護和數據處理方面提供了強大的支持。FHE可以廣泛應用于金融、醫療、云計算、機器學習、投票系統、物聯網及區塊鏈隱私保護等領域。然而,盡管FHE的應用前景廣闊,但其商業化道路上依舊面臨挑戰。
FHE的潛力及應用場景
同態加密的最大優勢在于隱私保護。想象一下,A公司需要利用B公司的計算能力來分析其數據,但又不希望B公司接觸到這些數據的具體內容。FHE便能在這種情境下發揮作用:A公司可以將數據加密,傳輸給B公司進行計算,計算結果依然保持加密狀態,A公司解密后便能獲取分析結果。如此一來,數據隱私得到有效保護,而B公司也能完成所需的計算工作。
這種隱私保護機制對金融和醫療等數據敏感的行業尤為重要。此外,隨著云計算與人工智能的發展,數據安全愈發成為關注焦點。FHE在這些場景中能夠提供多方計算保護,使各方在不暴露私密信息的前提下完成協作。尤其是區塊鏈技術中,FHE通過鏈上隱私保護和隱私交易審查等功能,提高了數據處理的透明度和安全性。
FHE與其他加密方式的對比
在Web3領域中,FHE、零知識證明(ZK)、多方計算(MPC)和可信執行環境(TEE)都是主要的隱私保護方法。不同于ZK,FHE能對加密數據執行多種操作,而無需先解密數據。MPC則允許各方在數據加密的情況下進行計算,而無需彼此共享私密信息。TEE則提供了安全環境中的計算,但對數據處理的靈活性相對有限。
這些加密技術各有優勢,但在支持復雜的計算任務方面,FHE尤為出色。盡管如此,FHE在實際應用中依然面臨高計算開銷與可拓展性差的問題,這導致其在實時應用中往往顯得捉襟見肘。 FHE的局限性與挑戰 盡管FHE的理論基礎強大,但在商業化應用中遇到了實際挑戰。
大規模計算開銷:FHE要求大量計算資源,與未加密計算相比,其計算開銷顯著增加。對于高次多項式運算,其處理時間呈多項式增長,因此FHE難以滿足實時計算的需求。為了降低成本,FHE需依賴專用硬件加速,但這也會增加部署復雜性。
有限的操作能力:盡管FHE可以執行加密數據的加法和乘法,但其對復雜非線性操作支持有限,這對涉及深度神經網絡等人工智能應用來說是一個瓶頸。當前的FHE方案仍主要適用于線性和簡單的多項式計算,非線性模型的應用受到顯著限制。
多用戶支持的復雜性:FHE在單用戶場景下表現良好,但當涉及多用戶數據集時,系統復雜性急劇上升。2013年,Lopez-Alt等人提出的多密鑰FHE框架,雖然允許不同密鑰的加密數據集進行操作,但其密鑰管理和系統架構復雜度顯著提高。
FHE與人工智能的結合
在當前的數據驅動時代,人工智能(AI)正在多個領域中廣泛應用,但由于數據隱私的顧慮,用戶往往不愿意分享敏感數據,如醫療和金融信息。FHE為AI領域提供了隱私保護的解決方案。在云計算場景下,數據在傳輸和存儲過程中通常是加密的,但在處理過程中卻往往是明文狀態。通過FHE,用戶的數據可以在保持加密狀態下進行處理,確保數據的隱私性。
這一優勢在GDPR等法規要求下尤為重要,因為這些法規要求用戶對數據處理方式有知情權,并確保數據在傳輸過程中得到保護。FHE的端到端加密為合規性和數據安全提供了保障。
當前FHE在區塊鏈中的應用及項目
FHE在區塊鏈中的應用主要聚焦于保護數據隱私,具體包括鏈上隱私、AI訓練數據隱私、鏈上投票隱私和鏈上隱私交易審查等方向。當前,諸多項目利用FHE技術推動隱私保護的實現。比如Zama構建的FHE解決方案被廣泛應用于Fhenix、Privasea、IncoNetwork和MindNetwork等項目。
Zama:基于TFHE技術,專注于布爾運算和低字長整數運算,并構建了針對區塊鏈與AI應用的FHE開發堆棧。
Octra:開發了一種新的智能合約語言和HyperghraphFHE庫,適用于區塊鏈網絡。
Privasea:利用FHE實現AI計算網絡中的隱私保護,支持多種AI模型。
MindNetwork:結合FHE與人工智能,提供去中心化且隱私保護的AI環境。
Fhenix:作為以太坊的Layer 2解決方案,支持FHE Rollups和FHE Coprocessors,兼容EVM并支持Solidity編寫的智能合約。
結論
FHE作為一種能夠在加密數據上執行計算的先進技術,具有保護數據隱私的顯著優勢。雖然當前FHE的商業化應用依然面臨著計算開銷大和可擴展性差的難題,但通過硬件加速和算法優化,這些問題有望逐步得到解決。此外,隨著區塊鏈技術的發展,FHE將在隱私保護和安全計算方面扮演越來越重要的角色。未來,FHE有可能成為支撐隱私保護計算的核心技術,為數據安全帶來新的革命性突破。
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