Чи намагався ти коли-небудь пояснити, що "шифровані дані можуть виконувати обчислення"? Я одного разу намагався поговорити з другом про FHE (повністю гомоморфне шифрування), і в результаті співрозмовник був в повній розгубленості, врешті-решт підсумував: "Отже, це магія?" Добре, це дійсно трохи схоже на магію, але нещодавно, побачивши останні досягнення команди Zama @zama_fhe, я вважаю, що ця "магія" наблизилась до нашого повсякденного життя ще на один крок — тепер вони встигли зменшити швидкість bootstrapping для TFHE (гомоморфне шифрування на основі кілець) до менше ніж 1 мілісекунду!

Простими словами, суть повністю гомоморфного шифрування (FHE) полягає в тому, що ви можете виконувати обчислення над зашифрованими даними, не розшифровуючи їх. Це звучить круто, але на практиці існує велика проблема: з кожним обчисленням шум у зашифрованих даних зростає, що ускладнює їх обробку. У цей момент потрібно "скинути" шум, що називається бутстрепінгом. Цей процес раніше був дуже повільним — ранні версії потребували 53 мілісекунди на ЦП, а зараз Zama зменшила цей час до 945 мікросекунд за допомогою ГП. Це в 56 разів швидше. Це не лише технологічний прорив, але й означає, що FHE стає ближчим до практичного застосування.

Чому це важливо? Уявіть собі, що на блокчейні обробляються транзакційні дані за допомогою повністю гомоморфного шифрування (FHE) — ваша приватність повністю захищена, але швидкість обробки наближається до обробки відкритих даних. Це має величезне значення для фінансів, медицини і навіть AI-агентів. Команда Zama оптимізувала алгоритми та ресурси GPU, щоб знайти баланс між продуктивністю та безпекою для TFHE. Наприклад, вони використовували багаторазовий алгоритм (multi-bit algorithm), щоб максимально використати паралельні можливості GPU, зберігаючи при цьому 128-бітну безпеку та надзвичайно низьку ймовірність збою (2^-128). Це звучить дуже професійно, але суть у тому: швидко, стабільно, дружньо до приватності.

Ще цікавіше те, що ця оптимізація не обмежується одноразовими обчисленнями. Якщо вам потрібно обробляти великі обсяги даних, архітектура TFHE може легко масштабуватися до багатогрупового середовища — наприклад, на машині з 8 графічними процесорами H100 вона може виконувати 189,000 бутстрепінгів на секунду. У порівнянні з продуктивністю 2021 року, це підвищення на 2554 рази! Це змушує мене запитати: якщо в майбутньому з'явиться спеціалізоване обладнання (наприклад, прискорювачі FHE), чи може ця швидкість збільшитися в кілька разів?

Звичайно, FHE ще не всесильне. Його застосування в блокчейні стикається з іншими перешкодами, такими як ефективність мережевої комунікації та нульових знань. Але з розвитком технологій команди на зразок Zama роблять "магію" реальністю. Можливо, одного дня ми дійсно зможемо легко говорити про FHE, не пояснюючи, що це "магія". Як ти думаєш?