Zama: інструменти гомоморфного шифрування
Створення конфіденційних та безпечних застосунків з відкритим вихідним кодом більше не є проблемою.
Захиститись від витоку даних та відстежування інформації у хмарних сервісах під час читання смартконтрактів тепер можна за допомогою інструментів повністю гомоморфного шифрування. Одна з криптокомпаній, яка пропонує продукти в цьому напрямку, — це Zama.
Засновником та головним директором проєкту є Ренд Хінді, підприємець та технологічний інвестор. До його портфоліо входять понад 50 компаній у сфері конфіденційності, ШІ, блокчейну та медицини.
Ренд програмує з 10 років, свій перший продукт платформи соціальних мереж він запустив у 14 років, а докторський ступінь з біоінформатики отримав у 21 рік. Крім Zama, Хінді створив ШІ-стартап Snips, який придбала компанія Sonos.
Що таке гомоморфне шифрування?
Гомоморфне шифрування — криптографічний метод, за допомогою якого здійснюють математичні обчислення з прихованою інформацією та одержують зашифрований результат, який при розшифруванні співпадає з вхідними даними.
Більш удосконаленою криптографічною системою є повністю гомоморфне шифрування (FHE), яке було винайдено в 2009 році Крегом Джентрі. Fully Homomorphic Encryption вважається одним із найбільш історично значущих відкриттів у криптографії.
З його допомогою можна оперувати зашифрованими даними так само, як і відкритими, без необхідності їх розшифровування. Наприклад, це спрощує та захищає обробку важливих даних на хмарних сервісах, утримуючи в таємниці їхній зміст від компанії, яка володіє хмарою.
Використовуючи інструменти FHE, розробники можуть створювати застосунки, які повною мірою зберігають конфіденційність користувачів, а також захищати свої дані від викрадення, навіть за умови компрометації сервером.
Напрямок повністю гомоморфного шифрування тільки починає робити перші кроки до практичного застосування.
Які продукти розробляє Zama?
TFHE-rs
Остання версія бібліотеки для розробників з відкритим вихідним кодом, яка дозволяє створювати сервіси з повністю гомоморфним шифруванням, використовуючи мову програмування Rust, проводить логічні та цілочисленні арифметичні операції з прихованими даними та базується на машинному навчанні з помилками (LWE).
Як FHE використовується в бібліотеці у TFHE-rs:
- генеруються ключ клієнта та ключ сервера;
- ключ клієнта шифрує та розшифровує дані, його потрібно зберігати в таємниці;
- серверний ключ потрібен для проведення маніпуляцій з зашифрованою інформацією та є загальнодоступним;
- відкриті дані шифруються за допомогою клієнтського ключа;
- зашифровані дані дешифруються у відкриті за допомогою ключа клієнта.
Сoncrete
Загальнодоступна програма для перетворення застосунків, які написані мовою програмування Python, на їхній аналог із застосуванням повністю гомоморфного шифрування. Необхідна для спрощеного застосування FHE, оскільки це трудомісткий процес. Concrete базується на інфраструктурі для створення компіляторів LLVM для ще більш зручного використання продукту розробниками.
Сoncrete ML
Програмне середовище, що дозволяє без знань у сфері криптографії автоматично перетворювати застосунки штучного інтелекту на їхній аналог з використанням FHE. У Concrete ML містяться API з бібліотеки scikit-learn та фреймворку PyTorch, які знайомі програмістам у галузі машинного навчання.
fhEVM
Інструмент для створення приватних конфіденційних смартконтрактів на віртуальній машині Ethereum із застосуванням гомоморфного шифрування. Містить javascript-бібліотеку fhevmjs. З її допомогою розробники можуть взаємодіяти з блокчейном у зашифрованих умовах, забезпечуючи впровадження FHE у Web3. Також програма включає бібліотеку Solidity для маніпуляцій зі смартконтрактами при використанні гомоморфного шифрування.
21 липня 2023 року команда Zama провела хакатон на заході Ethereum Community Conference щодо їх нового продукту fhEVM. Учасники конференції стали одними з перших, хто спробував розгорнути приватні смартконтракти на основі гомоморфного шифрування. Zama була офіційним спонсором EthCC.
