全同态加密（FHE）初学者指南
本文介紹全同態加密（FHE），解釋其基本概念、工作原理以及應用場景。使用全同態加密，可以在保持數據私密性的同時進行複雜計算。最近市場表現不佳，讓我有些空閒時間來分享新的科技發展。儘管2024年的加密貨幣市場不像以前那樣令人興奮，但仍然有一些新興技術試圖成為主流，就像今天的主題：“全同態加密（FHE）”一樣。
Vitalik Buterin也在5月寫了一篇關於全同態加密的文章，如果你有興趣的話，我推薦你閱讀。
什麼是全同態加密？
要了解全同態加密（FHE）這個術語，你需要知道“加密”和“同態”是什麼意思，以及為什麼“完全”很重要。
1. 什麼是加密？
加密是一個熟悉的概念。例如，愛麗絲想要將一個秘密訊息傳遞給鮑勃，像是“1314 520。”
如果第三方C正在傳遞消息但必須保密，Alice可以通過將每個數字乘以2進行加密，將其變為“2628 1040。”
Bob將每個數字除以2進行解密，揭示出原始訊息“1314 520。”
這是對稱加密，允許艾麗絲和鮑勃在涉及 C 的情況下進行安全通信。這在間諜電影中很常見。
2. 什麼是同態加密？
現在，讓我們使愛麗絲的情況更加複雜:
愛麗絲只有7歲；
她只懂得簡單的算術，例如乘以2和除以2。
愛麗絲每月需要支付400元的電費，但她欠了12個月。計算400*12對她來說太難了。
她不想讓其他人知道她的帳單金額，所以她請求 C 幫助，而不洩露敏感信息。
Alice使用乘法对她的数字进行加密，告诉C计算80024（相當於（4002) (12 2)).
c，作為一個成年人，迅速計算 800 * 24 = 19200，並告訴愛麗絲。 愛麗絲然後將 19200 除以 4（2 兩次），發現她欠 4800 元。
你看到了嗎？這是使用乘法的同態加密的最簡單形式，其中80024只是400的一個轉換版本。12. 變換前後的形狀基本上是相同的，這就是為什麼它被稱為“同態”。
這種加密方法允許一個人要求一個不信任的第三方進行計算，同時保持他們的敏感數字私密。
3. 為什麼要“全”同態加密？
在現實世界中，事情並不像這麼簡單。不是每個人都像c一樣誠實。
如果C試圖通過猜測來破解加密，他可能會找出原始數字。
“全同態”加密通過增加更多複雜性來解決此問題。
愛麗絲可以在她的加密中添加額外步驟，這樣C就更難破解了。
例如，愛麗絲可以將4乘以並且加上8倍，顯著降低猜測正確的機會。
然而，這仍然是“部分”同態加密，因為：
- 它僅限於特定問題;
- 它使用特定的操作，具有有限的加法和乘法步骤（通常不超过15步）。
"完全"同態加密允許無限的加法和乘法，使第三方能夠計算複雜問題，而不會暴露敏感數據。
一個複雜的多項式可以代表大多數數學問題，不僅僅是簡單的計算。
通過無限的加密步驟，幾乎不可能讓 c 窺探數據，真正實現了“安全和可用性”。
全同态加密是密码学中非常重要的技术。
2009年之前，只有部分同態加密是可能的。是甘特里在2009年提出的新想法使全同態加密成為現實。感興趣的讀者可以參考他的論文。
全同態加密（FHE）的應用
許多人想知道 FHE 可以用在哪裡。
一個例子是ai.
一個強大的人工智能需要大量數據，但其中許多數據是敏感的。全同態加密能幫助解決這個問題嗎？
可以。
你可以：
- 使用全同態加密加密您的敏感數據;
- 將加密數據交給AI;
- 人工智慧處理數據而不理解它，產生了胡言亂語。
由於數據已加密，人工智能僅看到向量並預測響應，而不知道實際數據。
- 作為加密數據的所有者，您可以像愛麗絲一樣在本地解密這些胡說八道。
- 這樣，人工智能可以利用其計算能力而無需處理您的敏感數據。
目前，人工智能需要你放棄隱私。想想你輸入到gpt的所有內容！只有全同態加密才能實現這種程度的隱私保護。
這就是為什麼全同態加密（FHE）和人工智能（AI）是一個完美的組合，結合了安全性和功能性。
許多項目正在探索全同態加密，如 zama、privasea、mind network、fhenix、sunscreen 等，每個項目都有獨特的應用。
讓我們看一個項目,@Privasea_ai.
這是一個由幣安支持的全同態加密項目，專注於人臉識別。
安全性和可用性：機器可以確定人是否真實，而不必處理敏感的面部數據。
全同态加密有效地解决了这个问题。
真實世界中的全同態加密計算需要強大的計算能力，因為愛麗絲的加密步驟復雜且資源密集。
privasea旨在構建強大的計算網絡。他們提出了一種pow + pos網絡架構來應對這一問題。
最近，Privasea宣布推出他們的POW硬體，Workheart USB，是他們計算網絡的一部分，類似於一台挖礦機。
價格為0.2 eth，可挖掘總網絡代幣的6.66%。
還有一個類似 POS 的資產，StarFuel NFT，就像一個“工作許可證”，總共有5000個單位。
它的價格也是0.2 eth，可以收到總網絡代幣的0.75%（通過空投）。
這個NFT類似於POS，但避免了美國的監管問題。它允許用戶賭注Privasea代幣，將USB設備的挖礦效率提高一倍。
附註：我投資了這個項目，所以我有一個折扣的早鳥鑄造邀請碼sia7p0。如果感興趣，請隨意使用。https://nft.privasea.ai/WorkHeartNFT
結論
如果人工智能能广泛采用全同态加密技术，将会是一个重大优势。许多国家在监管人工智能时都专注于数据安全和隐私。
在像俄羅斯-烏克蘭戰爭這樣的衝突中，人工智能的背景可能會帶來風險，因為人工智能公司通常與特定國家有聯繫。
沒有人工智慧，國家就有落後的風險。在10年內，很難想像一個沒有人工智慧的世界。
數據隱私至關重要，從國家衝突到使用面部識別解鎖手機。
在人工智慧時代，如果全同態加密技術成熟，它將成為人類的最後防線。
免責聲明：
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Vitalik Buterin也在5月寫了一篇關於全同態加密的文章，如果你有興趣的話，我推薦你閱讀。
什麼是全同態加密？
要了解全同態加密（FHE）這個術語，你需要知道“加密”和“同態”是什麼意思，以及為什麼“完全”很重要。
1. 什麼是加密？
加密是一個熟悉的概念。例如，愛麗絲想要將一個秘密訊息傳遞給鮑勃，像是“1314 520。”
如果第三方C正在傳遞消息但必須保密，Alice可以通過將每個數字乘以2進行加密，將其變為“2628 1040。”
Bob將每個數字除以2進行解密，揭示出原始訊息“1314 520。”
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2. 什麼是同態加密？
現在，讓我們使愛麗絲的情況更加複雜:
愛麗絲只有7歲；
她只懂得簡單的算術，例如乘以2和除以2。
愛麗絲每月需要支付400元的電費，但她欠了12個月。計算400*12對她來說太難了。
她不想讓其他人知道她的帳單金額，所以她請求 C 幫助，而不洩露敏感信息。
Alice使用乘法对她的数字进行加密，告诉C计算80024（相當於（4002) (12 2)).
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你看到了嗎？這是使用乘法的同態加密的最簡單形式，其中80024只是400的一個轉換版本。12. 變換前後的形狀基本上是相同的，這就是為什麼它被稱為“同態”。
這種加密方法允許一個人要求一個不信任的第三方進行計算，同時保持他們的敏感數字私密。
3. 為什麼要“全”同態加密？
在現實世界中，事情並不像這麼簡單。不是每個人都像c一樣誠實。
如果C試圖通過猜測來破解加密，他可能會找出原始數字。
“全同態”加密通過增加更多複雜性來解決此問題。
愛麗絲可以在她的加密中添加額外步驟，這樣C就更難破解了。
例如，愛麗絲可以將4乘以並且加上8倍，顯著降低猜測正確的機會。
然而，這仍然是“部分”同態加密，因為：
- 它僅限於特定問題;
- 它使用特定的操作，具有有限的加法和乘法步骤（通常不超过15步）。
"完全"同態加密允許無限的加法和乘法，使第三方能夠計算複雜問題，而不會暴露敏感數據。
一個複雜的多項式可以代表大多數數學問題，不僅僅是簡單的計算。
通過無限的加密步驟，幾乎不可能讓 c 窺探數據，真正實現了“安全和可用性”。
全同态加密是密码学中非常重要的技术。
2009年之前，只有部分同態加密是可能的。是甘特里在2009年提出的新想法使全同態加密成為現實。感興趣的讀者可以參考他的論文。
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一個例子是ai.
一個強大的人工智能需要大量數據，但其中許多數據是敏感的。全同態加密能幫助解決這個問題嗎？
可以。
你可以：
- 使用全同態加密加密您的敏感數據;
- 將加密數據交給AI;
- 人工智慧處理數據而不理解它，產生了胡言亂語。
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- 這樣，人工智能可以利用其計算能力而無需處理您的敏感數據。
目前，人工智能需要你放棄隱私。想想你輸入到gpt的所有內容！只有全同態加密才能實現這種程度的隱私保護。
這就是為什麼全同態加密（FHE）和人工智能（AI）是一個完美的組合，結合了安全性和功能性。
許多項目正在探索全同態加密，如 zama、privasea、mind network、fhenix、sunscreen 等，每個項目都有獨特的應用。
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最近，Privasea宣布推出他們的POW硬體，Workheart USB，是他們計算網絡的一部分，類似於一台挖礦機。
價格為0.2 eth，可挖掘總網絡代幣的6.66%。
還有一個類似 POS 的資產，StarFuel NFT，就像一個“工作許可證”，總共有5000個單位。
它的價格也是0.2 eth，可以收到總網絡代幣的0.75%（通過空投）。
這個NFT類似於POS，但避免了美國的監管問題。它允許用戶賭注Privasea代幣，將USB設備的挖礦效率提高一倍。
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沒有人工智慧，國家就有落後的風險。在10年內，很難想像一個沒有人工智慧的世界。
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