ББ-195: Гурген Аракелов (Fair Math) о криптографических основах FHE

Гурген Аракелов – CEO Fair Math и специалист по полностью гомоморфному шифрованию (fully homomorphic encryption, FHE). FHE позволяет производить произвольные вычисления над зашифрованными данными. За последние несколько лет алгоритмы FHE вплотную приблизились к возможности внедрения в реальные продукты, в том числе в блокчейн-протоколах.

В первой части разговора с Гургеном обсуждаем теоретические основы FHE: криптографию на решётках, удаление шума без расшифровки (бутстреппинг) и применение FHE в сочетании с ZK и MPC.

 

Таймкоды:

• 04:15 – как Гурген пришёл в блокчейн: диссертация по FHE и работа с медицинскими данными
• 07:00 – гость и ведущие ностальгируют по распределённым вычислениям BOINC
• 09:50 – бюрократические сложности внедрения FHE в медицине
• 13:40 – теоретические основы и история FHE
• 18:40 – ранние работы по FHE и прорыв Крейга Джентри 2009 года
• 23:00 – как работает бутстреппинг и откуда берётся шум при шифровании
• 28:00 – почему шум растёт при повторных гомоморфных операциях
• 31:10 – уменьшение шума в схеме Джентри: расшифровка "внутри коробочки"
• 45:10 – криптография на решётках
• 47:10 – задача обучения с ошибками (Learning with Errors, LWE)
• 55:30 – квантовая устойчивость криптографии на решётках
• 57:25 – чем FHE отличается от ZK?
• 1:00:00 – как использовать ZK с комбинации с FHE
• 1:03:05 – почему для генерации ZK-пруфа нужно раскрывать схему вычислений
• 1:04:10 – как MPC соотносится с ZK и FHE
• 1:07:20 – производительность FHE
• 1:12:00 – применения FHE в блокчейн-индустрии
• 1:15:00 – все узлы FHE-блокчейна должны иметь общий ключ?
• 1:23:10 – использование MPC для разделения общего ключа в FHE-EVM
• 1:29:00 – проблемы безопасности в MPC-схемах (в т.ч. long-range attacks)
• 1:35:55 – тонкости применения шифрования в ride-hailing
• 1:38:40 – верифицируемость вычислений и применение ZK вместе с FHE

 

Ссылки:

• Ресурсы Fair Math: сайт, твиттер, гитхаб
• Fair Math Whitepaper
• FHERMA Whitepaper
• Твиттер Гургена
• Доклады Гургена:
  • Decentralized FHE computer (2024)
  • Scalable MLIR-based FHE compiler (2024)
• Awesome HE - сборник ресурсов по гомоморфному шифрованию
• Fully homomorphic encryption: Introduction and bootstrapping
• The Next Frontier in Digital Privacy - Inception Capital
• Investing in Fair Math - Inception Capital
• ZKPs, FHE, MPC: Managing Private State in Blockchains - Mohamed Fouda (Alliance)
• Zero Knowledge Podcast: Episode 248: Revisiting FHE with Rand Hindi from Zama
• Zero Knowledge Podcast: Episode 270: FHE and ZKPs with Sunscreen's Ravital Solomon
• A Decade (or so) of fully homomorphic encryption, by Craig Gentry
• A (somewhat) gentle introduction to lattice-based post-quantum cryptography
• .css-j9qmi7{display:-webkit-box;display:-webkit-flex;display:-ms-flexbox;display:flex;-webkit-flex-direction:row;-ms-flex-direction:row;flex-direction:row;font-weight:700;margin-bottom:1rem;margin-top:2.8rem;width:100%;-webkit-box-pack:start;-ms-flex-pack:start;-webkit-justify-content:start;justify-content:start;padding-left:5rem;}@media only screen and (max-width: 599px){.css-j9qmi7{padding-left:0;-webkit-box-pack:center;-ms-flex-pack:center;-webkit-justify-content:center;justify-content:center;}}.css-j9qmi7 svg{fill:#27292D;}.css-j9qmi7 .eagfbvw0{-webkit-align-items:center;-webkit-box-align:center;-ms-flex-align:center;align-items:center;color:#27292D;}