完全同型暗号化：ブロックチェーンのプライバシーとセキュリティの新しい最前線

完全同型暗号化（FHE）は、暗号化データを復号せずに計算することを可能にする先進的な暗号化技術です。この概念は1970年代に初めて提唱されましたが、2009年にCraig Gentryの画期的な研究によって実現可能となりました。FHEの核心的な特性には同型性、ノイズ管理、無限回の操作をサポートすることが含まれます。

部分的な同型暗号化やある種の同型暗号化と比較して、FHEは無限回の加算および乗算操作をサポートし、暗号化されたデータ上で任意の計算を行うことができます。この特性により、FHEはプライバシーとデータセキュリティの保護において巨大な潜在能力を持っています。

! 【完全準同型暗号(FHE)の進歩と応用】(https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73.webp)

ブロックチェーン分野において、FHEはスケーラビリティとプライバシー保護の問題を解決するための重要な技術となることが期待されています。それは透明なブロックチェーンを部分的に暗号化された形式に変えることができ、同時にスマートコントラクトの制御能力を保持します。いくつかのプロジェクトがFHE仮想マシンを開発しており、プログラマーはSolidityを使用してFHE原語を操作するコードを書くことができます。

FHEは、プライバシー関連のプロジェクトの可用性を改善することができ、例えば、プライバシーメッセージ検索（OMR）を通じてウォレットクライアントの同期問題を解決します。FHE自体はブロックチェーンのスケーラビリティ問題を直接解決するわけではありませんが、ゼロ知識証明（ZKP）と組み合わせることで、特定のスケーラビリティの課題に対する解決策を提供する可能性があります。

FHEとZKPは相補的な技術で、それぞれ異なる目的にサービスを提供します。ZKPは検証可能な計算とゼロ知識特性を提供し、FHEは暗号化されたデータに対して計算を行うことを可能にし、データ自体を露出することはありません。両者を組み合わせることは計算の複雑性を増すことになりますが、特定のユースケースでは必要な場合があります。

現在、FHEの発展は約3～4年ZKPに遅れていますが、急速に追いついています。第一世代のFHEプロジェクトはテストを開始しており、メインネットは今年後半にローンチされる予定です。計算コストは依然としてZKPより高いですが、FHEの大規模採用の可能性は非常に大きいです。

FHEが直面している主な課題には、計算効率と鍵管理が含まれます。ブートストラップ操作の計算集約性は、アルゴリズムの改善とエンジニアリングの最適化によって改善されています。鍵管理に関しては、いくつかのプロジェクトが単一障害点の問題を克服するために閾値鍵管理の使用を探索しています。

市場にはすでに複数の企業やプロジェクトがFHE分野で活躍しており、Arcium、Cysic、Zama、Sunscreen、Octra、Fhenix、Mind Network、Incoなどが含まれます。これらのプロジェクトは、ハードウェアアクセラレーションからプライバシー保護ブロックチェーンまで、幅広い応用をカバーしています。

FHEの発展は理論研究から実際の応用へと移行しています。今後3年から5年の間に、FHEは理論、ソフトウェア、ハードウェア、アルゴリズムの面で顕著な進展を遂げ、実際の応用においてより実現可能になると予想されます。

! 完全準同型暗号化(FHE)の進歩と応用

技術の成熟とリスクキャピタルの継続的な関心に伴い、FHEはブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシー保護の問題を解決する上で重要な役割を果たし、暗号エコシステムの革新と発展を促進することが期待されています。