encriptação totalmente homomórfica tecnologia de desenvolvimento e aplicação

A encriptação totalmente homomórfica (FHE) é uma técnica de encriptação avançada que permite realizar cálculos em dados encriptados sem a necessidade de os decifrar. Este conceito foi proposto pela primeira vez na década de 1970, mas só em 2009 obteve avanços significativos. Craig Gentry demonstrou um método para realizar cálculos arbitrários em dados encriptados, marcando o nascimento da FHE.

As características principais da FHE incluem homomorfismo, gestão de ruído e operações infinitas. O homomorfismo significa que as operações sobre o texto cifrado equivalem às operações sobre o texto claro, incluindo adição e multiplicação. A gestão de ruído é fundamental para garantir a precisão dos cálculos, pois cada operação aumenta o ruído. Ao contrário da encriptação parcial homomórfica e de algum tipo de encriptação homomórfica, a FHE suporta um número infinito de operações de adição e multiplicação.

No campo da blockchain, a encriptação totalmente homomórfica (FHE) é vista como uma tecnologia potencial para resolver problemas de escalabilidade e proteção da privacidade. Ela pode transformar uma blockchain transparente em uma forma parcialmente encriptada, mantendo o controle dos contratos inteligentes. Alguns projetos estão desenvolvendo máquinas virtuais FHE, permitindo que programadores escrevam código de contratos inteligentes que operam com primitivos FHE. Esta abordagem promete resolver os problemas de privacidade atuais nas blockchains, tornando possíveis aplicações como pagamentos encriptados, jogos, entre outros, enquanto mantém o gráfico de transações para atender aos requisitos regulatórios.

A FHE também pode melhorar a usabilidade de projetos de privacidade, como resolver problemas de sincronização de carteiras através da recuperação de mensagens privadas (OMR). No entanto, a FHE em si não resolve diretamente o problema de escalabilidade da blockchain, podendo precisar ser combinada com provas de conhecimento zero (ZKP) para enfrentar esse desafio.

A FHE e a ZKP são tecnologias complementares, cada uma com suas vantagens. A ZKP oferece computação verificável e propriedades de conhecimento zero, enquanto a FHE permite a realização de cálculos sem expor os dados. A combinação de ambas pode aumentar significativamente a complexidade computacional, portanto, é necessário ponderar de acordo com o caso de uso específico.

Atualmente, o desenvolvimento da Criptografia homomórfica (FHE) está aproximadamente três a quatro anos atrás do Protocolo de Conhecimento Zero (ZKP), mas está rapidamente a recuperar. Os primeiros projetos de FHE começaram a ser testados e espera-se que a mainnet seja lançada mais tarde este ano. Embora os custos computacionais da FHE ainda sejam superiores aos do ZKP, o seu potencial para aplicação em larga escala está a tornar-se visível.

Os principais desafios enfrentados pela FHE incluem a eficiência computacional e a gestão de chaves. A intensidade computacional das operações de auto-inicialização está a ser mitigada através de melhorias algorítmicas e otimizações de engenharia. Na gestão de chaves, alguns projetos estão a explorar esquemas de gestão de chaves de limiar, mas ainda precisam de mais desenvolvimento para superar o problema do ponto único de falha.

No que diz respeito ao mercado, várias empresas estão ativamente a desenvolver tecnologias e aplicações relacionadas com FHE. Estas empresas incluem a Arcium, que se foca em computação confidencial, a Cysic, que oferece ZK como um serviço, a Zama, que desenvolve soluções FHE, a Sunscreen, que constrói aplicações privadas, a Octra, que lançou uma rede blockchain FHE, a Fhenix, que desenvolve Ethereum Layer 2 com suporte a FHE, a Mind Network, que constrói uma camada de re-staking FHE, e a Inco Network, que oferece soluções de computação confidencial modular.

No que diz respeito ao ambiente regulamentar, a Criptografia homomórfica totalmente tem o potencial de aumentar a privacidade dos dados, ao mesmo tempo que mantém os benefícios sociais. Com os avanços contínuos em teoria, software, hardware e algoritmos, espera-se que a Criptografia homomórfica totalmente alcance um desenvolvimento significativo nos próximos três a cinco anos, passando gradualmente da pesquisa teórica para aplicações práticas.

De um modo geral, a FHE, como uma tecnologia revolucionária, está a trazer mudanças para o campo da encriptação, prometendo resolver problemas críticos de escalabilidade e proteção de privacidade em blockchain, e abrindo novas possibilidades para uma variedade de aplicações inovadoras.