完全準同型暗号（FHE）技術の概観：プライバシー取引の可能性を広げる
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完全準同型暗号（FHE）技術の概観：プライバシー取引の可能性を広げる
「プライバシー取引は、取引スケーリング問題の次に来る精緻化されたトレンド分野になるだろう。」
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察EpicenterポッドキャストでZAMAのCEOへのインタビューを聞いて、また脳の容量不足を感じてしまった。簡単に言うと、FHEはZKP（ゼロ知識証明）よりもさらに高度な暗号技術であり、クラウドストレージ、遺伝子予測、生体認証、Cryptoにおけるプライベート取引など、より広範な分野でデータのプライバシー保護付き転送を実現できる。ちょうど最近VCもFHEに注目しており、私の理解を簡単に述べてみる。
1）FHEとは（Fully Homomorphic Encryption）全準同型暗号のことで、特定形式で暗号化されたデータに対して暗号解除せずに演算を行うことを可能にする。これはインターネット全体に適用可能な大きな技術概念であり、もともとは古くから存在するが、最近Crypto分野で注目されているのは、Fhenix NetworkがFHE機能をイーサリアムに統合し、fhEVM方式を導入したためだ。任意の開発者はFHE機能をpre-compile binaryという形でトランザクションフローに組み込むことができる。
2）これによりどのような可能性が広がるか？たとえばゲームの場面では、プレイヤーが持つカード情報を非公開のまま、プラットフォーム側がそのデータを使って計算を行いゲームを進行させることができ、「公平性」の確保につながる。DAOの投票シーンでは、大口保有者（ホエール）が自身の投票数を明かさずにガバナンスに参加でき、プロトコルが正常に集計結果を出力できる。
プライベート取引の場面では、ユーザーがmempoolに完全に暗号化された取引を送信し、amountなどのプライベート情報を漏らすことなく取引できる。規制・コンプライアンスの場面では、政府が合法的な取引内容を見ることなく、海外への資金流出に関わる取引を監視し、ブラックリストアドレスに関連する資産を差し押さえることも可能になる。その発展可能性はZKPよりも一段階上だ。
3）FHEとZKPの違いは何か？簡単に言えば：
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ZKPは、データが暗号化された状態でも一貫性を持って転送・検証できるようにするもので、データ提供者が具体的な情報を隠したまま、受信者に対してそのデータの真実性を証明できる。これはポイントツーポイントの暗号方式であり、特に軽量なzk-SNARKSはLayer2 Rollupで広く使われている。
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一方FHEは、暗号化されたデータのまま再計算を行う問題を解決するもので、マルチポイント対マルチポイントのより広範な暗号方式である。普及が進んでいない理由は、処理中に非常に多くの計算リソースを消費し、効率が低いからだ。
4）ZAMA社はfhEVMソリューションを開発し、FHEをブロックチェーン領域に応用できるようにした。Phenix NetworkはSDKのような形でFHEをモジュール化し、事前コンパイル処理としてさまざまなブロックチェーンに統合している。ただし現時点ではOP-Rollupに適しており、パイプラインを設定して特定の取引のみFHE機能を有効にすることも可能だ。
つまり、ユーザーはLayer2上でFHEを利用してプライバシー保護付きの取引を行うかどうかを選べる。通常の取引よりコストはやや高くなるが、セキュリティとプライバシーが向上する。これはMMマーケットメーカーおよびプライバシー重視の機関投資家にとって魅力的だろう。
需要とユースケースはすでに明らかになっており、鍵となるのは効率・パフォーマンス・コストのバランス（tradeoff）だ。
個人的には、プライベート取引は、トランザクションのスケーラビリティ問題に続く次の重要なトレンド分野になると考えている。現在、スケーリングの課題はもはやインフラ技術そのものではなく、むしろ規制や市場の成熟度など、Mass Adoptionに必要な周辺条件が整っていないのが現状だ。一方でプライベート取引は技術インフラの最適化を通じて、ユーザー層、取引タイプ、使用シナリオをさらに細分化し、ZKP技術と同様に広範な応用が期待できる。
FHE技術によって、DEXとCEXの取引体験のギャップが縮まり、Layer3ベースのプライバシー特化アプリチェーンがより閉じた安全な取引環境を実現できるだろう。ゲーム分野でもオンチェーンのランダム性に関するセキュリティ問題が解決され、規制当局も過剰な介入を避けつつ合规的に関与できるようになるかもしれない。可能性は非常に大きいが、現時点でのTPSはまだ低く、毎秒2〜5件程度のトランザクション処理能力しかなく、なんとかEVMメインネット並みに迫っている程度だ。Rollupレベルの万単位の処理能力に達するには、まだまだ長い道のりが必要だ。
Note：ここでは主にCryptoの観点から見解を述べたが、FHEの応用はインターネットやAI分野でも非常に大きな可能性を持っている。興味のある方はさらに深掘りして研究していただきたい。
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