FHE против ZK-доказательств: в чём разница между технологиями приватности?
Полностью гомоморфное шифрование (FHE) и доказательства с нулевым разглашением (ZK) предлагают разные решения для приватности и вычислений. FHE позволяет приложениям выполнять вычисления непосредственно над зашифрованными данными, сохраняя их приватность в процессе обработки. ZK-доказательства, напротив, подтверждают корректность вычисления или утверждения, не раскрывая исходные приватные данные. FHE защищает данные во время вычислений, а ZK-доказательства сосредоточены на проверяемой корректности. Некоторые блокчейн-системы сочетают обе технологии, чтобы охватить разные части конфиденциальных вычислений, хотя каждая из них сопряжена с определёнными издержками производительности и компромиссами при внедрении.
Полностью гомоморфное шифрование (FHE) позволяет приложениям выполнять вычисления над зашифрованными данными, не расшифровывая их предварительно. Результат остаётся зашифрованным, что делает FHE полезным в случаях, когда конфиденциальные данные должны оставаться приватными на протяжении всех вычислений.
Доказательства с нулевым разглашением (ZK) служат иной цели. Они позволяют одной стороне доказать корректность утверждения или вычисления, не раскрывая лежащие в основе приватные данные. ZK-доказательства обычно применяются для приватных учётных данных, верификации rollup-ов, доказательств платёжеспособности и в других случаях, где проверка важнее, чем сохранение всего вычисления зашифрованным.
Ключевое различие в том, что FHE защищает данные в процессе их обработки, а ZK-доказательства подтверждают результат, не раскрывая приватные входные данные. Некоторые блокчейн-системы, ориентированные на приватность, сочетают обе технологии, поскольку они решают разные части одной и той же задачи.
Что такое полностью гомоморфное шифрование (FHE)?
Полностью гомоморфное шифрование (FHE) — это криптографический метод, позволяющий выполнять вычисления непосредственно над зашифрованными данными. Данные остаются зашифрованными во время обработки, а итоговый результат впоследствии можно расшифровать и получить тот же вывод, который был бы получен из исходного открытого текста.
В блокчейн-приложениях FHE может поддерживать зашифрованные балансы, приватное голосование или конфиденциальное состояние приложения, не раскрывая базовые значения валидаторам или другим участникам. При этом системе всё равно нужны чёткие правила управления ключами, полномочий на расшифровку и доступа к итоговым результатам.
Что такое доказательства с нулевым разглашением (ZK)?
Доказательства с нулевым разглашением (ZK) позволяют одной стороне доказать корректность утверждения или вычисления, не раскрывая приватную информацию, использованную для создания доказательства. Доказывающий формирует доказательство, а проверяющий сверяет его с заранее заданными правилами.
ZK-доказательства можно применять для приватной проверки личности, верификации транзакций, корректности rollup-ов, а также доказательства резервов или платёжеспособности. Приватность зависит от дизайна приложения, поскольку некоторые входные и выходные данные или детали транзакций могут оставаться публичными.
FHE против ZK-доказательств: в чём ключевые различия?
FHE и ZK решают разные части конфиденциальных вычислений. Если рассматривать их как взаимозаменяемые, без внимания может остаться либо приватность, либо корректность.
| Критерий | Полностью гомоморфное шифрование (FHE) | Доказательства с нулевым разглашением (ZK) |
| Основное назначение | Выполнять вычисления непосредственно над данными, которые остаются зашифрованными на всём протяжении | Доказывать корректность утверждения, не раскрывая его witness |
| Выходные данные | Создаёт зашифрованные результаты, требующие авторизованного пути расшифровки | Создаёт компактное доказательство и отдельные публичные выходные данные |
| Модель вычислений | Вычислители преобразуют шифротекст в рамках поддерживаемых операций над зашифрованными данными | Доказывающие кодируют вычисление в схемы (circuits) или виртуальные машины |
| Проверка | Корректная расшифровка раскрывает вычисленный результат в открытом виде | Проверяющий проверяет доказательство, не повторяя всё вычисление |
| Издержки производительности | Операции над шифротекстом и бутстрэппинг создают существенные накладные расходы на выполнение | Генерация доказательства требует больших ресурсов, но проверка может оставаться компактной |
| Зависимость от ключей | Управление ключами расшифровки становится критическим выбором при проектировании системы | Доверенная настройка или предположения о доказательстве зависят от выбранной схемы |
Чем FHE и ZK-доказательства работают по-разному?
- FHE: Данные остаются зашифрованными, пока над ними выполняются вычисления. Приложения могут обновлять зашифрованные балансы, голоса или другое приватное состояние, не раскрывая базовые значения. Системе по-прежнему нужны правила для ключей расшифровки, авторизованного доступа и восстановления в случае утери или компрометации ключей.
- ZK-доказательства: Доказывающий показывает, что приватные входные данные удовлетворяют набору правил, не раскрывая эти данные. Проверяющий сверяет полученное доказательство вместо повторения всего вычисления. Доказательство подтверждает только правила, закодированные в системе, поэтому ошибочная логика схемы всё равно может выдать корректное доказательство для неверного условия.
Какие проекты на FHE и ZK распространены?
Распространённые FHE-проекты
1. Zama: Разрабатывает инструменты FHE и блокчейн-инфраструктуру для конфиденциальных смарт-контрактов и зашифрованных ончейн-приложений.
2. Fhenix: Создаёт блокчейн-инфраструктуру, использующую FHE для поддержки исполнения зашифрованных смарт-контрактов.
3. Inco: Сосредоточена на конфиденциальных вычислениях для блокчейн-приложений с использованием зашифрованного состояния на базе FHE.
Распространённые ZK-проекты
1. zkSync: Использует доказательства с нулевым разглашением для масштабирования Ethereum за счёт проверки пакетов офчейн-транзакций.
2. Starknet: Использует STARK-доказательства для проверки вычислений и масштабирования исполнения смарт-контрактов в Ethereum.
3. Aztec: Сосредоточена на блокчейн-приложениях с сохранением приватности на основе технологии доказательств с нулевым разглашением.
Какие риски или компромиссы создают FHE и ZK-доказательства?
- Риски FHE: Зашифрованные вычисления значительно более ресурсоёмки, чем обычные. Большие шифротексты, более медленная обработка, управление ключами и полномочия на расшифровку могут увеличивать стоимость и сложность.
- Риски ZK: Генерация доказательств требует специализированных схем и программного обеспечения. Ошибки в схемах, компиляторах, контрактах-верификаторах или процессах настройки могут повлиять на приватность или корректность, а публичные метаданные всё ещё могут раскрывать информацию.
Обе технологии во многом зависят от корректной реализации и дизайна приложения, а не только от криптографии.
Какая технология приватности подходит блокчейн-приложениям?
- FHE: Лучше подходит приложениям, которым нужно постоянно обрабатывать приватные данные, например конфиденциальные балансы, закрытые аукционы и зашифрованное голосование.
- ZK-доказательства: Лучше подходят для доказательства корректности условия или вычисления без раскрытия лежащей в основе информации: проверка личности, верификация rollup-ов, доказательства платёжеспособности или приватные проверки соответствия требованиям.
- Совместное использование: Некоторые системы сочетают FHE и ZK-доказательства, чтобы данные оставались зашифрованными во время вычислений, а доказательства подтверждали, что входные данные и обработка соответствуют требуемым правилам.
Связанные концепции
Дополнительные материалы
1. Что такое децентрализованная сеть ZKP Succinct (PROVE) и как торговать ею на BingX?
2. Что такое AZTEC — приватный zkRollup уровня 2 в Ethereum и как его купить?
3. Какие ведущие криптопроекты на ZK-доказательствах (ZK) в 2026 году?
4. Что такое Zama (ZAMA) — слой «HTTPZ» для конфиденциальных смарт-контрактов?
FAQ
Является ли FHE разновидностью доказательства с нулевым разглашением?
Нет. FHE позволяет выполнять вычисления над зашифрованными данными, тогда как ZK-доказательство подтверждает истинность утверждения, не раскрывая его witness. Эти примитивы могут дополнять друг друга, но у них разные выходные данные, издержки производительности, предположения о ключах и цели безопасности. Один из них не обеспечивает другой автоматически.
Делают ли ZK-доказательства блокчейн-транзакции всегда приватными?
Кто может расшифровать данные, обработанные с помощью FHE?
Почему FHE работает медленнее обычных вычислений?
Нет аккаунта?
Зарегистрируйтесь сейчас и начните свое путешествие в мир криптовалют.
