超越ZKP:全同态加密FHE如何赋能Web3?

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听了 Epicenter 播客对 的采访,再次焦虑脑容量不足了。简单来说,FHE 是比 ZKP 零知识证明更为高级的加密技术,可以在更大范围内,比如云存储,基因预测,生物识别,Crypto 隐私交易等方面都实现数据隐私传输。恰好最近 VC 对 FHE 也特别关注,简单谈谈我的理解:

1)FHE 全称为(Fully homomophic Encryption)全同态加密,允许人们对特定形式加密数据进行运算,而不必解密暴露数据隐私。它是在互联网更宏大范畴下的技术概念,已经由来许久,最近被 Crypto 领域关注主要是由于 Fhenix Network 把 FHE 功能整合进了以太坊中,推出了 fhEVM 方案。任一开发者可以将 FHE 功能以 pre-compile binary 的形式加入到交易流中。

2)这会释放哪些想象空间呢?比如,游戏场景,玩家手上的卡牌可以在不暴露的前提下,平台可以对其展开运算推动游戏进行,促进这类游戏的“公平性”;DAO 投票场景,巨鲸参与治理投票可以不暴露自己的投票数量,但不影响协议输出投票结果;

隐私交易场景,用户可以向 mempool 传入完全加密的交易,可以不暴露自己的交易 amount 等隐私信息;监管合规场景,goverment 可以监控涉及资金境外流向的交易,在不查看合法交易的前提下,把涉及黑名单地址的资产扣除,等等。想象空间比 ZKP 大了一个梯级;

3)FHE 和 ZKP 有啥区别呢?简单理解,ZKP 解决了数据加密状态下的一致性传输问题,提交数据方在隐藏具体数据前提下可以向接收数据方证明数据的真实性,这是一种点对点的加密方案,尤其是轻量化的 zk-SNARKS 在 layer2 Rollup 中得到了广泛应用;

而 FHE 则是要解决加密数据传输状态下的再运算问题,这是一种多对多的更广泛加密方案。之所以还没那么普及,在于过程中会消耗大量的算力且效率低下。

4)ZAMA 公司建立了 fhEVM 解决方案,可以让 FHE 应用到区块链领域,Phenix network 则以类似 SDK 嵌入整合的方式,把 FHE 模块化成一个预编译处理过程加入到更多区块链路中,但目前更适合于 OP-rollup,甚至还可以设置管道,只针对特别的交易进行 FHE 功能加载。

这意味着,用户在 layer2 上可以选择是否经 FHE 发起交易来保护自己的隐私,相比 nature 交易会费用高一点,但却多了安全隐私性。这势必会吸引一些 MM 做市商以及对隐私交易注重的机构用户。需求和场景已经通了,关键就在于效率和性能以及费用的综合 tradeoff 了。

我个人认为,隐私交易会是一个交易扩容问题之后下一个精细化趋势赛道。

目前扩容问题的核心已然不是 infra 技术了,反倒监管、市场等 Mass Adoption 等必要条件有所欠缺,而隐私交易则是通过技术 infra 优化,进一步细分了用户、交易以及使用场景,某种程度上会有类似 ZKP 技术一样广泛的应用。

我们可以想象 FHE 技术加持下,DEX 和 CEX 的交易体验 gap 被降低,一些 layer3 的隐私应用链能有更闭环安全的交易体验,一些游戏能够解决链上随机存在的安全问题,甚至监管也能更合规且不过度干涉的形式介入。

想象空间足够大,只是现在 TPS 确实很低,每秒 2-5 笔 TXS 的水平勉强可以接近 EVM 主网水平吧,想要达到 rollup 万级的交易处理容量,还需要很长的路要走。

Note:我主要从 Crypto 角度谈了一些见解,FHE 的应用场景在互联网、AI 领域也有很大应用场景,感兴趣的朋友可以进一步研究。

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