Mã hóa đồng dạng hoàn toàn (FHE) từ lâu đã hứa hẹn tính toán an toàn trên dữ liệu mã hóa, nhưng quá chậm để ứng dụng trong tài chính thực tế. Decomposed BFV của Fhenix thay đổi điều này bằng cách chia nhỏ các ciphertext thành các “chiều” nhỏ hơn, giảm sự phát triển của nhiễu và trì hoãn các quá trình bootstrapping tốn kém.
Trong một thời gian dài, mã hóa đồng dạng hoàn toàn (FHE) được xem là giới hạn tối cao của mật mã học: lời hứa xử lý dữ liệu trong khi dữ liệu vẫn hoàn toàn mã hóa. Tuy nhiên, đối với các nhà phát triển blockchain, công nghệ này phần lớn vẫn chỉ là “đồ trưng bày” — xuất sắc về mặt toán học nhưng quá nặng về tính toán để đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng tài chính thực tế.
Fhenix, một tiên phong trong hợp đồng thông minh mã hóa, đã thay đổi câu chuyện này bằng cách giới thiệu Decomposed BFV (DBFV). Đây không chỉ là một cải tiến nhỏ về mặt điểm chuẩn; nó là một sự thay đổi căn bản trong cách mở rộng phép tính chính xác mã hóa cho môi trường sản xuất.
Trong tài chính phi tập trung (DeFi), việc xấp xỉ kết quả được xem như không thể chấp nhận. Trong khi một số scheme FHE ưu tiên tốc độ bằng cách dựa vào kết quả ước lượng, logic tài chính đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối của các scheme chính xác như BFV. Tuy nhiên, khi các số nguyên tăng từ 8-bit lên 64-bit hoặc 128-bit như yêu cầu của thị trường toàn cầu, BFV gặp phải giới hạn gọi là “vách ngăn chính xác”.
Khi các số tăng lên, nhiễu cryptographic trong mỗi phép tính tăng theo cấp số nhân. Để giữ dữ liệu dễ đọc, hệ thống phải thực hiện bootstrap — một quá trình reset tính toán tốn kém, tạo ra nút thắt hiệu suất lớn. Sau một mức độ nhất định, các chi phí này khiến các ứng dụng trở nên không khả thi.
Đột phá của Fhenix thay thế mã hóa đơn nhất bằng chiến lược phân tách. Thay vì một ciphertext lớn, chứa nhiều nhiễu, DBFV chia dữ liệu thành các phần nhỏ hơn, độc lập và quản lý riêng biệt, gọi là “chiều” trong quá trình mã hóa.
“Khác với TFHE [Torus FHE], thực sự không có bit ‘carry’ rõ ràng giữa các chiều,” ông Chris Peikert, giáo sư khoa học máy tính tại Đại học Michigan, nói. “Các ‘carry’ được thực hiện tự động bởi các phép toán đồng dạng, và các chiều được giữ ‘nhỏ’ nhờ phép giảm.”
Điều này giúp bắt đầu các phép tính sạch hơn. Các phần nhỏ hơn làm chậm đáng kể sự phát triển của nhiễu, cho phép các mạch sâu hơn và nhiều phép toán hơn trước khi cần bootstrap. Trong khi các phép nhân riêng lẻ phức tạp hơn một chút, việc giảm đáng kể tổng thể nhiễu cần xử lý cho phép duy trì các khối lượng công việc cao mà các blockchain hiện đại yêu cầu.
Cuộc tranh luận về FHE thường đặt ra giữa các scheme “boolean” có độ trễ thấp và các scheme tính toán có khả năng xử lý cao. Guy Zyskind, sáng lập của Fhenix, cho rằng DBFV là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng phức tạp như “Uniswap riêng tư.”
“Uniswap riêng tư là một động lực lớn,” Zyskind nói. “Các phép chia số mã hóa chậm trong các scheme khác, nhưng DBFV xử lý phép tính nhanh hơn nhiều. Cuối cùng, tốc độ xử lý mới là thước đo quan trọng. Nếu muốn đạt quy mô như Visa, chúng ta cần khả năng xử lý cao mà DBFV cung cấp.”
Thông qua kỹ thuật đóng gói dữ liệu theo kiểu SIMD (Single Instruction, Multiple Data), DBFV xử lý hàng nghìn giá trị song song. Điều này cho phép mạng chuyển từ xử lý một giao dịch riêng tư mỗi lần sang xử lý toàn bộ một khối trạng thái tài chính mã hóa cùng lúc.
Ngoài toán học, DBFV còn giải quyết một cuộc khủng hoảng tồn tại của các tổ chức: mất lợi thế trên các chuỗi minh bạch. Trong môi trường công khai, mọi chiến lược đều có thể bị nhìn thấy, khiến các nhà giao dịch dễ bị front-running và copy-trading. Bằng cách cho phép các thị trường dark pools và tín dụng riêng tư hoạt động, DBFV giúp các tổ chức duy trì “alpha” của mình trong khi vẫn tận dụng hiệu quả trên chuỗi.
“Dark pools và tín dụng riêng tư là các thành phần cơ bản trong TradFi nhưng rất khó để thực hiện trên chuỗi do thiếu quyền riêng tư,” Zyskind nói. “DBFV biến các thị trường này thành hiện thực khả thi.”
Fhenix sẽ tích hợp DBFV trong năm nay, hiệu quả “vũ khí hóa” mật mã để loại bỏ một nút thắt mà nhiều người nghĩ là không thể vượt qua. Đối với các nhà phát triển, thông điệp rõ ràng: giới hạn của tài chính riêng tư trên chuỗi đã được nâng lên. Từ dark pools đến các khoản vay phức tạp, mã hóa chính xác FHE không còn là thứ chết yểu khi mới ra mắt — nó đã sẵn sàng cho thời kỳ chính thức.