FHE、ZK、MPC:3つの主要な暗号化技術の比較

最近、完全同型暗号化(FHE)、ゼロ知識証明(ZK)、およびマルチパーティ安全計算(MPC)の3つの暗号技術が広く注目されています。本記事では、これら3つの技術を詳細に比較し、読者がそれらの特徴と適用シーンをよりよく理解できるようにします。

! FHE対ZK対MPC、3つの暗号化技術の違いは正確には何ですか?

ゼロ知識証明 (ZK)

ゼロ知識証明技術は、具体的な情報を漏らすことなく、情報の真実性を検証する方法の解決に取り組んでいます。これは暗号化の基礎の上に構築されており、一方が他方に対して特定の秘密を知っていることを証明することを可能にしますが、その秘密に関する情報は一切明かしません。

例えば、アリスがレンタカー会社の従業員ボブに自分の信用状況が良好であることを証明したいが、詳細な銀行取引明細を提供したくないとします。この場合、銀行や決済ソフトウェアが提供する「信用スコア」は一種のゼロ知識証明と見なすことができます。アリスは個人の財務詳細を明らかにすることなく、自分が良好な信用スコアを持っていることを証明できます。

ブロックチェーン分野におけるZK技術の典型的な応用は、匿名暗号化通貨です。たとえば、ユーザーが送金を行う際には、匿名性を保持しつつ、取引を完了するために十分なコインを所有していることを証明する必要があります。ZK証明を生成することにより、マイナーは取引の発起者の身元を知らなくても、取引の有効性を検証し、ブロックチェーンに記録することができます。

マルチパーティ・セキュア・コンピューティング・(MPC)

多者安全計算技術は、敏感な情報を漏らすことなく、複数の参加者が共同で計算を行う方法を解決するために主に使用されます。これにより、複数の参加者が計算タスクを協力して完了できる一方で、各自の入力データが他の参加者に知られないように保護されます。

典型的なMPCのアプリケーションシナリオは、多くの人の平均給与を計算しながら、個々の具体的な給与を漏らさないことです。参加者は自分の給与を複数の部分に分割し、他の人と一部のデータを交換し、その後、受け取った数字を加算して結果を共有します。最終的には、これらの結果を集約することによって平均値を得ますが、他の人の具体的な給与を推測することはできません。

暗号化通貨の分野では、MPC技術がウォレットのセキュリティに広く利用されています。例えば、いくつかの取引プラットフォームが導入したMPCウォレットは、秘密鍵を複数に分割し、それぞれをユーザーのスマートフォン、クラウド、取引所に保存します。この方法はセキュリティを向上させるだけでなく、ユーザーが秘密鍵を失うリスクも低減します。

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完全準同型暗号化 (FHE)

全同態暗号化技術は、敏感なデータをどのように暗号化し、信頼できない第三者によって計算処理が可能でありながら、結果が元のデータの所有者によって正しく復号されることを保証する問題を解決することを目的としています。

FHEは、暗号化されたデータの上で直接計算操作を行うことを可能にし、事前に復号化する必要がありません。これは、データ所有者が暗号化されたデータを第三者に処理させることができ、データ漏洩を心配する必要がないことを意味します。処理が完了した後、データ所有者は結果を復号化し、平文データ処理と同じ出力を得ることができます。

ブロックチェーン領域において、FHE技術はPoSコンセンサスメカニズムのいくつかの問題を解決するために使用されます。例えば、一部の小型PoSネットワークでは、検証ノードが直接大ノードの検証結果を採用する傾向があり、自ら取引を検証しないことがあります。FHE技術を使用することで、ノードは他のノードの答えを知らずにブロック検証を完了でき、ノード間のコピー行為を防ぎ、ネットワークの非中央集権化の程度を高めることができます。

さらに、FHEは暗号化された投票システムにも適用でき、投票者が互いに影響を与えたり、流行に従って投票したりするのを防ぎ、投票結果がより真実で信頼できることを保証します。

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サマリー

ZK、MPC、およびFHEはすべてデータのプライバシーとセキュリティを保護するために設計された先進的な暗号化技術ですが、適用シーンや技術の複雑さにおいて重要な違いがあります:

• ZKは特定の情報の正確性を証明するために使用され、追加の情報を漏らすことはありません。
• MPCは複数の当事者の安全な協力計算に焦点を当て、各当事者のデータプライバシーを保護します。
• FHEは暗号化データ上で直接計算を行うことを可能にし、クラウドコンピューティングやAIサービスなどのシーンに適しています。

この三つの技術は、実現の難易度と計算効率においてそれぞれ特徴があります。データの安全性とプライバシー保護の需要がますます高まる中で、これらの暗号化技術は今後ますます重要な役割を果たし、私たちのデジタルライフに対してより強力な保護を提供するでしょう。

! FHE対ZK対MPC、3つの暗号化技術の違いは正確には何ですか?