FHE 與 ZK 證明：這兩種隱私技術有何不同？

全同態加密（FHE）讓應用程式無需先行解密，就能在加密資料上進行運算。運算結果仍以加密形式存在，因此當敏感資料必須在整個運算過程中保持私密時，FHE 特別實用。

零知識（ZK）證明則有不同的用途。它讓一方在不揭露底層私密資料的情況下，證明某項陳述或運算正確。ZK 證明常見於私密憑證、Rollup 驗證、償付能力證明，以及其他「驗證比讓整段運算維持加密更重要」的場景。

關鍵差異在於：FHE 在資料處理過程中提供保護，ZK 證明則在不揭露私密輸入的情況下驗證結果。部分主打隱私的區塊鏈系統會同時結合兩種技術，因為它們解決的是同一個問題中的不同環節。

什麼是全同態加密（FHE）？

全同態加密（FHE）是一種密碼學方法，可直接在加密資料上執行運算。資料在處理期間維持加密狀態，最終結果解密後，會與直接以原始明文運算所得的輸出相同。

在區塊鏈應用中，FHE 可支援加密餘額、私密投票或機密應用狀態，而不會向驗證者或其他參與者揭露底層數值。系統仍需就金鑰管理、解密權限，以及最終結果的存取訂出明確規則。

什麼是零知識（ZK）證明？

零知識（ZK）證明讓一方在不揭露用以產生證明的私密資訊下，證明某項陳述或運算有效。證明者負責產生證明，驗證者則依預先定義的規則加以檢查。

ZK 證明可應用於私密身分驗證、交易驗證、Rollup 有效性，以及儲備或償付能力證明。隱私程度取決於應用程式的設計方式，因為部分輸入、輸出或交易細節仍可能公開。

FHE 與 ZK 證明：主要差異在哪裡？

FHE 與 ZK 解決的是機密運算中不同的環節。若將兩者視為彼此的替代品，可能導致隱私或正確性其中一端無法兼顧。

FHE 與 ZK 證明的運作方式有何不同？

- FHE：資料在運算期間維持加密。應用程式可更新加密餘額、投票或其他私密狀態，而不揭露底層數值。系統仍需就解密金鑰、授權存取，以及金鑰遺失或外洩時的復原機制訂定規則。

- ZK 證明：證明者展示私密輸入符合一組規則，而不揭露這些輸入。驗證者檢查產生的證明，無須重跑完整運算。證明僅能確認系統中編碼的規則，因此電路邏輯若有錯誤，仍可能為錯誤的條件產生有效證明。

常見的 FHE 與 ZK 專案有哪些？

常見 FHE 專案

1. Zama：開發 FHE 工具與區塊鏈基礎設施，用於機密智能合約與加密鏈上應用。

2. Fhenix：打造採用 FHE 的區塊鏈基礎設施，支援加密智能合約執行。

3. Inco：專注於區塊鏈應用的機密運算，以 FHE 為基礎的加密狀態為核心。

常見 ZK 專案

1. zkSync：運用零知識證明批次驗證鏈下交易，為以太坊擴容。

2. Starknet：運用 STARK 證明驗證運算，並為以太坊上的智能合約執行擴容。

3. Aztec：專注於採用零知識證明技術的隱私保護區塊鏈應用。

FHE 與 ZK 證明會帶來哪些風險或取捨？

- FHE 風險：加密運算的資源消耗明顯高於一般運算。大型密文、處理速度較慢、金鑰管理與解密權限，都可能推升成本與複雜度。

- ZK 風險：證明產生需要專門的電路與軟體。電路、編譯器、驗證者合約或設定流程若有錯誤，可能影響隱私或正確性；公開的中介資料也可能洩漏資訊。

這兩種技術能否發揮作用，很大程度取決於實作與應用設計是否正確，而非單靠密碼學本身。

哪種隱私技術適合區塊鏈應用？

- FHE：更適合需要持續處理私密資料的應用，例如機密餘額、私密拍賣與加密投票。

- ZK 證明：更適合在不揭露底層資訊的前提下證明某項條件或運算有效，例如身分驗證、Rollup 驗證、償付能力證明或私密資格審查。

- 兩者並用：部分系統同時結合 FHE 與 ZK 證明，讓資料在運算期間維持加密，同時以證明確認輸入與處理流程符合所需規則。

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