Compreendendo a criptografia totalmente homomórfica: tecnologia complexa com uma proposta simples

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Como um investidor experiente em criptografia com formação em ciência da computação, já vi meu quinhão de tecnologias inovadoras que prometem revolucionar o mundo digital. Mas nenhuma chamou minha atenção tanto quanto a criptografia totalmente homomórfica (FHE).

É bastante desafiador discutir e explicar a criptografia totalmente homomórfica (FHE) devido ao seu nome complexo. Por esse motivo, é frequentemente referido pela sua abreviatura. Embora evitar o título de nove sílabas facilite a conversa, compreender as complexidades de como ele funciona requer um pouco mais de atenção.

Independentemente de você ter conhecimento básico sobre criptografia ou de nunca ter realizado cálculos complexos antes, você ainda pode entender este ponto: ser capaz de examinar dados criptografados sem a necessidade de descriptografia é bastante significativo. Na verdade, se fosse você quem inventasse essa tecnologia, você poderia rotulá-la como “revolucionária” e seu entusiasmo seria mais do que justificado.

FHE é um grande negócio para análise de dados, para web3, para bancos, comércio de alta frequência, IA e um monte de outras indústrias digitais. Examinaremos por que esse é o caso em breve. Mas primeiro, uma introdução rápida sobre como o FHE funciona e o que o distingue de outros métodos de criptografia.

Qual é o problema com o FHE?

Em vez de nos aprofundarmos na aritmética booleana e nos sistemas de números residuais, vamos nos concentrar nos principais aspectos da criptografia totalmente homomórfica (FHE). Essencialmente, esta tecnologia permite que programas sejam executados em dados encriptados sem revelar o seu conteúdo – uma afirmação que pode inicialmente parecer inacreditável, mas é de facto verdade. A magia por trás disso reside nos avanços recentes em criptografia e textos cifrados.

Através da criptografia totalmente homomórfica (FHE), os dados são criptografados de uma forma que permite operações matemáticas fundamentais, como adição e multiplicação. Por exemplo, se você combinar duas mensagens criptografadas usando FHE, receberá outra mensagem criptografada contendo a soma dos textos simples originais. Da mesma forma, quando essas mensagens criptografadas são multiplicadas, o resultado é outra mensagem criptografada refletindo o produto dos textos simples originais.

Considere um cenário onde é possível encontrar a senha usada com mais frequência, examinar registros de pacientes para identificar condições de saúde subjacentes sem revelar dados confidenciais ou analisar pontuações de crédito com base em dados demográficos sem expor detalhes pessoais – tudo isso garantindo que os pesquisadores não obtenham acesso a os dados criptografados reais, senhas descriptografadas, informações médicas confidenciais ou dados de identificação pessoal.

Aqui estão alguns exemplos de como o THE pode ser utilizado – e vale a pena notar que o potencial para aplicações de IA por si só poderia manter os analistas do THE trabalhando horas extras durante os próximos dez anos.

Quem está usando o FHE?

Quais organizações estão utilizando atualmente criptografia totalmente homomórfica (FHE)? Uma olhada na lista revela alguns dos gigantes da tecnologia, como IBM, Microsoft, Oracle e Google. No entanto, é quando nos aprofundamos na lista que encontramos casos de uso mais específicos e aplicações intrigantes. Em termos de segurança cibernética, o FHE está passando por uma adoção significativa. Curiosamente, a Alibaba, a empresa com o maior número de patentes FHE registadas até à data, pode ser uma surpresa.

A lista principal do VentureRadar para empresas que utilizam criptografia totalmente homomórfica (FHE) apresenta Fhenix, um inovador web3 com o objetivo de aplicar esta tecnologia para computação segura em cadeia de dados confidenciais. A Fhenix desenvolveu um sistema que permite a integração do FHE em contratos inteligentes, ampliando significativamente as possibilidades de aplicativos descentralizados. As aplicações potenciais abrangem vários setores, como jogos e redes sociais privadas.

Além do domínio da web3, é principalmente no setor automotivo, serviços em nuvem, saúde e seguros que a criptografia totalmente homomórfica (FHE) está ganhando força. Em essência, qualquer indústria que dependa da análise de dados – abrangendo quase todos os domínios digitais – pode obter benefícios significativos da sua utilização.

Impedimentos para uma adoção mais ampla

Uma maneira de reformular o texto apresentado poderia ser: Se o FHE parece tão inteligente, você pode se perguntar: por que nem todo mundo o adota? A resposta reside no facto de que tecnologias novas e complexas requerem frequentemente tempo para serem totalmente compreendidas e para que sejam desenvolvidas ferramentas de fácil utilização que facilitem a sua utilização. Blockchain serve como um excelente exemplo: existe há 15 anos e a maior parte desse período foi gasto tornando possível a implantação de um dapp ou appchain tão simples quanto plug-and-play.

É importante notar que a criptografia totalmente homomórfica (FHE) existe há tanto tempo quanto o blockchain: Craig Gentry introduziu o primeiro esquema FHE totalmente funcional em 2009, coincidentemente na mesma época em que Satoshi Nakamoto estava lançando o Bitcoin. O projeto de Gentry utilizou um processo chamado bootstrapping, onde os dados criptografados são atualizados continuamente para minimizar o erro que se acumula durante os cálculos.

Atualmente, existem obstáculos técnicos para os quais os desenvolvedores de criptografia totalmente homomórfica (FHE) continuam a refinar soluções, com o objetivo de aumentar a velocidade computacional, minimizar atrasos e melhorar a escalabilidade. Embora a nossa compreensão da FHE tenha crescido substancialmente desde a sua criação, muitas das suas aplicações práticas permanecem teóricas ou estão sob investigação experimental em ambientes de investigação. No entanto, o número de implementações de produção de FHE no mundo real é relativamente pequeno, mas esta tendência está mudando gradualmente.

Com uma vasta gama de aplicações possíveis para FHE e o padrão histórico de tecnologias melhorando à medida que amadurecem, é lógico prever que a criptografia totalmente homomórfica acabará por atingir sua capacidade total. Quando isso acontecer, as empresas que reconhecerem mais rapidamente o seu potencial e criarem soluções práticas para o processamento de dados criptografados serão as principais beneficiárias.

2024-10-24 13:24