完全準同型暗号化を理解する: シンプルな命題による複雑な技術

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コンピューターサイエンスの背景を持つ経験豊富な暗号通貨投資家として、私はデジタル世界に革命をもたらすと約束される画期的なテクノロジーをかなりの割合で見てきました。しかし、完全準同型暗号化 (FHE) ほど私の注意を引いたものはありません。

完全準同型暗号化 (FHE) は名前が複雑であるため、議論して説明するのは非常に困難です。このため、代わりにその略語で呼ばれることがよくあります。 9 音節のタイトルを避けると会話が容易になりますが、その仕組みの複雑さを理解するにはもう少し注意が必要です。

暗号化に関する基本的な知識があるか、これまでに複雑な計算を実行したことがないかに関係なく、この点は理解できます。復号化せずに暗号化されたデータを検査できることは、非常に重要です。実際、あなたがそのようなテクノロジーを発明した人なら、それを「革命的」と評価するかもしれませんし、あなたの熱意は正当化される以上のものになるでしょう。

FHE は、データ分析、Web3、銀行業務、高頻度取引、AI、その他のデジタル産業全般にとって重要です。この理由については、すぐに調べます。その前に、FHE の仕組みと他の暗号化方式との違いについて簡単に説明します。

FHEとの取引は何ですか?

ブール演算と剰余数システムを詳しく調べる代わりに、完全準同型暗号化 (FHE) の重要な側面に焦点を当てましょう。基本的に、このテクノロジーを使用すると、暗号化されたデータの内容を明らかにすることなくプログラムを実行できるようになります。この主張は一見信じられないように思えるかもしれませんが、実際に真実です。その背後にある魔法は、暗号化と暗号文の最近の進歩にあります。

完全準同型暗号化 (FHE) により、加算や乗算などの基本的な数学演算が可能な方法でデータが暗号化されます。たとえば、FHE を使用して 2 つの暗号化メッセージを結合すると、元の平文の合計を含む別の暗号化メッセージを受信します。同様に、これらの暗号化されたメッセージを掛け合わせると、元の平文の積を反映した別の暗号化されたメッセージが得られます。

研究者がアクセスできないようにしながら、最も頻繁に使用されるパスワードを見つけたり、機密データを漏らすことなく患者記録を調べて基礎的な健康状態を特定したり、個人情報を漏らすことなく人口統計に基づいて信用スコアを分析したりできるシナリオを検討してください。実際の暗号化されたデータ、復号化されたパスワード、機密の医療情報、または個人を特定できるデータ。

THE の活用方法の例をいくつか紹介します。AI アプリケーションの可能性だけでも、今後 10 年間、THE アナリストは長時間労働を続ける可能性があることは注目に値します。

FHE を使用しているのは誰ですか?

現在、完全準同型暗号化 (FHE) を利用しているのはどの組織ですか?リストを一目見ると、IBM、マイクロソフト、オラクル、グーグルなどのハイテク大手の名前がわかります。ただし、リストを深く掘り下げていくと、より具体的な使用例や興味深いアプリケーションが見つかります。サイバーセキュリティの観点からは、FHE が大幅に採用されています。興味深いことに、これまでに最も多くの FHE 特許を申請した企業であるアリババは、意外かもしれません。

VentureRadar の完全準同型暗号化 (FHE) を利用する企業のトップ リストには、機密データの安全なオンチェーン計算にこの技術を適用することを目的とした Web3 イノベーターである Fhenix が取り上げられています。 Fhenix は、スマート コントラクト内で FHE を統合できるシステムを考案し、分散型アプリの可能性を大幅に広げました。潜在的なアプリケーションは、ゲームやプライベート ソーシャル ネットワークなど、さまざまな分野に及びます。

Web3 の領域を超えて、完全準同型暗号化 (FHE) が注目を集めているのは、主に自動車分野、クラウド サービス、ヘルスケア、保険です。基本的に、ほぼすべてのデジタル領域を含むデータ分析に依存するあらゆる業界は、その使用から大きな利益を得ることができます。

より広範な採用を妨げる要因

与えられたテキストを言い換える 1 つの方法は次のようになります。FHE が非常に優れているように見えるのであれば、なぜ誰もが FHE を採用しないのかと自問するかもしれません。その答えは、新しく複雑なテクノロジーが完全に理解され、その使用を容易にするユーザーフレンドリーなツールが開発されるまでに時間がかかることが多いという事実にあります。ブロックチェーンは優れた例として機能します。ブロックチェーンは 15 年間存在しており、この期間のほとんどは、プラグ アンド プレイと同じくらい簡単な dapp またはアプリチェーンの展開を可能にするために費やされてきました。

完全準同型暗号化 (FHE) はブロックチェーンの時代から存在していたということは注目に値します。クレイグ・ジェントリーは 2009 年に最初の完全に機能する FHE スキームを導入しました。これは偶然にもサトシ・ナカモトがビットコインをリリースしていた時期と同じでした。 Gentry の設計では、計算中に蓄積されるエラーを最小限に抑えるために、暗号化されたデータが継続的に更新されるブートストラップと呼ばれるプロセスを利用しました。

現在、完全準同型暗号化 (FHE) の開発者は、計算速度の向上、遅延の最小化、およびスケーラビリティの向上を目的として、ソリューションの改良を続けている技術的なハードルがあります。 FHE に対する私たちの理解は、その誕生以来大幅に深まりましたが、実際の応用の多くは理論的なままであるか、研究環境での実験研究が行われています。ただし、FHE の実際の製品実装の数は比較的少ないですが、この傾向は徐々に変わりつつあります。

FHE の応用可能性は膨大であり、技術が成熟するにつれて改善していく歴史的パターンを考えると、完全準同型暗号化が最終的にその能力を最大限に発揮できると予想するのは自然なことです。これが実現すると、その可能性を最も早く認識し、暗号化されたデータを処理するための実用的なソリューションを作成した企業が主な恩恵を受けることになります。

2024-10-24 13:24