Foresight Ventures: Tại sao chúng tôi đầu tư vào FHE?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Foresight Ventures: Tại sao chúng tôi đầu tư vào FHE?
Bảo mật riêng tư trong lĩnh vực Web3 cực kỳ quan trọng, và chúng tôi cho rằng mã hóa đồng cấu toàn phần là giải pháp tốt nhất để giải quyết hầu hết các vấn đề về bảo vệ riêng tư.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Maggie, Foresight Ventures
Chào buổi chiều mọi người! Cảm ơn tất cả đã đến tham dự. Tôi là Maggie, Trưởng nhóm nghiên cứu của Foresight Ventures. Trong 20 phút tới, chúng ta sẽ cùng đi sâu vào mã hóa đồng dạng toàn phần (Fully Homomorphic Encryption - FHE) dưới góc nhìn đầu tư mạo hiểm, và tìm hiểu lý do vì sao chúng tôi cho rằng đây là một lĩnh vực đầu tư mang tính đột phá.
Vậy tại sao chúng ta nên đầu tư vào FHE? Câu chuyện bắt đầu từ nhu cầu bảo mật trong Web3.
Trong Web3, quyền riêng tư cực kỳ quan trọng. Nếu không có biện pháp bảo vệ phù hợp, sẽ xuất hiện rất nhiều hành vi gian lận và tấn công.
Ví dụ như trong vấn đề MEV, các cuộc tấn công sandwich có thể khiến người dùng chịu tổn thất. Hay các cuộc tấn công "ma cà rồng", khi đối thủ cạnh tranh có thể đánh cắp khách hàng của bạn vì họ biết địa chỉ ví của khách hàng bạn. Ngoài ra, rò rỉ thông tin cá nhân cũng là một vấn đề lớn. Khi địa chỉ ví của bạn bị lộ, giống như việc mọi hóa đơn chi tiêu đời thực của bạn đều bị phơi bày – bạn mất hoàn toàn sự riêng tư và rất dễ trở thành mục tiêu của các vụ lừa đảo hay tấn công phishing. Trên blockchain, dù tính minh bạch ở một số khía cạnh là điều tốt, nhưng nó cũng khiến những người dùng giàu có và các giao thức trở thành mục tiêu tấn công của hacker.
Vì vậy, chúng ta cần các phương pháp bảo vệ quyền riêng tư hiệu quả.
Cần làm rõ rằng, bảo vệ quyền riêng tư không đồng nghĩa với ẩn danh. Đồng thời, giao dịch bí mật (Confidential transaction) cũng khác với giao dịch riêng tư (Private transaction). (Trong bài viết này, giao dịch Confidential được hiểu là giao dịch ẩn nội dung hoặc giao dịch riêng tư về nội dung; giao dịch Private là giao dịch toàn diện về riêng tư. Bài viết dùng chung cụm “giao dịch riêng tư” để chỉ cả hai loại trên.)
-
Giao dịch Confidential nhằm bảo vệ quyền riêng tư về nội dung giao dịch.
-
Giao dịch Private không chỉ bảo vệ nội dung và danh tính các bên tham gia, mà còn đảm bảo giao dịch không thể truy vết và khó liên kết.
Theo định nghĩa này, chuyển tiền trên Bitcoin (BTC) và Ethereum (ETH) không phải là giao dịch Confidential hay Private.
Hãy cùng nhìn lại lịch sử phát triển công nghệ giao dịch riêng tư. Qua đó bạn sẽ hiểu vì sao FHE có thể tạo ra bước ngoặt.
Năm 2013, dịch vụ trộn tiền (mixer) xuất hiện. Dịch vụ này trộn tiền của nhiều người dùng rồi gửi đến nhiều tài khoản đích, khiến việc theo dõi và liên kết giao dịch trở nên khó khăn hơn. Tuy nhiên, một số công cụ vẫn có thể phát hiện mối liên hệ giữa các giao dịch.
Sau đó, các đồng tiền riêng tư như Monero ra đời, sử dụng chữ ký vòng (ring signature) và khóa dùng một lần để che giấu người gửi và người nhận. Tính năng riêng tư của Monero được đánh giá là khá hiệu quả.
Năm 2015, Ethereum ra mắt, hợp đồng thông minh trở nên phổ biến. Nhưng người dùng nhận ra rằng, tất cả các phương pháp bảo vệ riêng tư này đều dựa trên mô hình UTXO tương tự BTC. Trong khi đó, với các blockchain dựa trên mô hình tài khoản như ETH, lại chưa có cách nào để bảo vệ riêng tư.
Từ năm 2016, bằng chứng kiến thức không (zero-knowledge proof - ZK) bắt đầu được ứng dụng trong các giao thức bảo vệ riêng tư.
Tornado Cash là một giao thức trộn tiền sử dụng ZK trên Ethereum, dùng bằng chứng ZK để ngắt kết nối giữa địa chỉ gửi và rút tiền, mang lại mức độ riêng tư không hoàn toàn.
Zcash cung cấp tính năng riêng tư tùy chọn, cho phép người dùng lựa chọn giữa địa chỉ công khai thông thường và địa chỉ ẩn danh. Zcash xây dựng trên mô hình UTXO mở rộng, chỉ hỗ trợ chuyển tiền.
Lúc này, chúng ta vẫn chưa có hợp đồng thông minh riêng tư.
Cuối cùng, khi bước vào năm 2022, chúng ta bắt đầu thấy sự xuất hiện của ZK và FHE trong việc thực hiện hợp đồng thông minh riêng tư.
Các dự án như Aztec và Aleo dựa trên ZK, kế thừa và cải tiến phương pháp riêng tư từ Zcash, nay đã hỗ trợ hợp đồng thông minh riêng tư. Tuy nhiên, chúng vẫn dựa trên mô hình tương tự UTXO mở rộng. Đặc điểm ưu tiên riêng tư từ gốc này cơ bản không tương thích với kiến trúc EVM và ngữ nghĩa ngôn ngữ Solidity. Hơn nữa, do không hỗ trợ trạng thái chia sẻ được mã hóa, các hợp đồng thông minh riêng tư gặp giới hạn về logic và ứng dụng.
Cuối cùng, các dự án như ZAMA, Fhenix và Inco quyết định sử dụng FHE để đạt được riêng tư trên chuỗi. ZAMA đã triển khai máy ảo Ethereum mã hóa đồng dạng toàn phần (fhEVM). fhEVM tương thích với EVM và hỗ trợ đầy đủ ngôn ngữ Solidity. Nó còn hỗ trợ trạng thái chia sẻ được mã hóa, cho phép trạng thái toàn cục vẫn khả dụng dù đang được mã hóa, đồng thời hỗ trợ mọi loại tính toán. Sự linh hoạt này giúp FHE xử lý được các logic nghiệp vụ rộng hơn và đáp ứng nhu cầu đa dạng.
Hợp đồng thông minh riêng tư dựa trên FHE là một bước đột phá phi thường, và chúng tôi tin rằng FHE sẽ tái định hình riêng tư trên chuỗi.
Tại sao FHE lại có độ linh hoạt cao đến vậy?
FHE cho phép chúng ta thực hiện mọi kiểu thao tác trên dữ liệu đã mã hóa. Khi giải mã kết quả các thao tác này, ta thu được kết quả giống hệt như khi thực hiện thao tác tương ứng trên dữ liệu rõ.
Đây là một đặc tính riêng tư siêu lý tưởng. Nhưng nó cực kỳ khó thực hiện. Vì vậy, FHE được mệnh danh là "chiếc chén thánh của mật mã học".
Với hợp đồng thông minh riêng tư, chúng ta có thể làm nhiều điều trước đây không thể. Dưới đây là một số trường hợp sử dụng mà Fhenix đề cập.
Fhenix đang dẫn đầu trong việc ứng dụng FHE trên chuỗi. Đội ngũ của họ gồm nhiều chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực mật mã. CEO Guy Itzhaki có hàng thập kỷ kinh nghiệm trong tính toán riêng tư và an ninh mạng. Trong vài năm gần đây, ông từng dẫn dắt nhóm phát triển kinh doanh FHE tại Intel.
Fhenix đã ra mắt mạng phát triển riêng (Devnet) vào tháng 7 năm ngoái. Devnet này giống như một sân chơi thú vị dành cho các nhà phát triển quan tâm. Các nhà phát triển có thể dễ dàng di chuyển mã EVM hiện có lên nền tảng Fhenix. Chỉ cần một vài điều chỉnh nhỏ, họ có thể biến mã của mình thành mã FHE gốc. Chúng tôi rất vui mừng được hỗ trợ đội ngũ Fhenix khi họ đang xây dựng tương lai riêng tư trên chuỗi bằng FHE.
Các trường hợp sử dụng mà họ đề cập có thể chia thành hai nhóm chính.
-
Nhóm đầu tiên liên quan đến fhEVM. Nó mở ra các khả năng mới linh hoạt hơn cho giao dịch riêng tư và DeFi riêng tư. Với DeFi riêng tư, người dùng có thể thực hiện giao dịch, vay mượn, cung cấp thanh khoản... một cách bí mật. Điều này giảm thiểu tối đa nguy cơ gian lận và tấn công hacker, đồng thời bảo vệ người dùng khỏi các bot front-run và MEV. Chúng tôi cũng rất hào hứng với các trường hợp sử dụng liên quan đến quản trị và thế giới tự trị. FHE cho phép bỏ phiếu riêng tư trên chuỗi, giúp ngăn chặn thiên kiến cử tri và tư duy đám đông thường xảy ra trong bỏ phiếu công khai. Với thế giới tự trị, nhiều trò chơi trên chuỗi có thể tận dụng FHE để bảo vệ chiến lược kinh doanh và dữ liệu nhạy cảm của người dùng như vị trí.
-
Nhóm thứ hai liên quan đến trí tuệ nhân tạo, như danh tính phi tập trung (DID) và AI phi tập trung riêng tư. AI phi tập trung cần bảo vệ riêng tư ở hai khía cạnh. Thứ nhất là bảo vệ mô hình. Khi ai đó bỏ công sức tính toán lớn và chi phí dữ liệu để huấn luyện mô hình và cung cấp dịch vụ, việc giữ bí mật mô hình là rất quan trọng. Thứ hai là bảo vệ đầu vào và đầu ra. Khi dữ liệu nhạy cảm như hồ sơ y tế hay ảnh khuôn mặt được dùng làm input/output trong quá trình suy luận, người dùng muốn giữ kín chúng. Với FHE, bạn có thể huấn luyện và suy luận trên dữ liệu đã mã hóa mà không cần giải mã.
Một số ứng dụng sáng tạo khác cũng xuất hiện trongcầu nối liên chuỗi vàtính tuân thủ trên chuỗi. Với FHE, người ta có thể lưu trữ khóa riêng của chuỗi B trên chuỗi A và ngược lại. Điều này cho phép truyền tải thông tin liên chuỗi thuận tiện nhất, đồng thời giảm đáng kể độ phức tạp quy trình liên chuỗi. Kết hợp với danh tính phi tập trung và trừu tượng hóa tài khoản, chúng ta có thể thực hiện một số phương pháp tuân thủ trên chuỗi.
Vậy tại sao chúng ta nên đầu tư vào FHE?
-
Thứ nhất, bảo vệ quyền riêng tư cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực Web3.
-
Thứ hai, chúng tôi cho rằng FHE là giải pháp tốt nhất để giải quyết hầu hết các vấn đề riêng tư. FHE có khả năng bảo vệ riêng tư vượt trội và hỗ trợ hợp đồng thông minh riêng tư có thể thực hiện mọi tính toán trên trạng thái toàn cục được mã hóa. Là công nghệ riêng tư thế hệ tiếp theo, FHE không chỉ tái định hình riêng tư trên chuỗi mà còn thay đổi cách thức tính toán trong cả Web2 lẫn Web3.
-
Thứ ba, FHE có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong Web3. Giao dịch riêng tư, tài chính phi tập trung và trí tuệ nhân tạo đều là những kịch bản đầy hứa hẹn. Chúng tôi cũng rất hào hứng với các cơ hội sáng tạo trong cầu nối liên chuỗi, quản trị, thế giới tự trị và tuân thủ trên chuỗi. Chúng tôi tin rằng FHE có thể phát triển mạnh mẽ hơn ZK. Trong khi ZK chủ yếu được dùng trong Web3, FHE sẽ được ứng dụng rộng rãi trong cả Web2 và Web3.
Tất nhiên, chúng tôi cũng có một số lo ngại về FHE.
Hiệu suất và khả năng mở rộng của FHE vẫn là thách thức chính.
Hiện tại, mặc dù FHE đã khả dụng nhưng vẫn còn rất hạn chế, năng lực xử lý của fhEVM khoảng 5 giao dịch mỗi giây (TPS), tương đương Bitcoin với 7 TPS.
Hiện nay, nhiều đội ngũ đang nỗ lực cải thiện hiệu suất FHE thông qua tăng tốc phần cứng, tối ưu hóa phần mềm và cải tiến thuật toán.
Khi nhìn vào tốc độ cải thiện hiệu suất của ZK, chúng ta thấy rằng trong vài năm qua, công nghệ ZK đã phát triển với tốc độ gần như định luật Moore.
-
Các thuật toán mới đã cải thiện hiệu suất hàng chục lần về thời gian tạo bằng chứng, kích thước bằng chứng và thời gian xác minh.
-
Chip ASIC chuyên dụng cho ZK có thể giảm chi phí tính toán ZK xuống 100 lần.
-
Các ứng dụng ZK cũng đua nhau tăng tốc độ. Hệ thống chứng minh của Risk Zero nhanh hơn Plonky3, do đó ZKVM tương ứng cũng nhanh hơn vài lần.
Vì vậy, chúng tôi tin rằng, khi được hỗ trợ bởi Web3, hiệu suất FHE có thể được cải thiện theo cấp số nhân, giống như những gì chúng ta đã thấy ở công nghệ ZK.
Về chi phí, cả FHE và ZK đều có chi phí tính toán cao và yêu cầu lượng tài nguyên đáng kể. Phí Gas cao sẽ ảnh hưởng đến số lượng người dùng blockchain và loại ứng dụng nào có thể tồn tại.
Vì vậy, việc làm cho FHE nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn là một mục tiêu dài hạn then chốt cho sự phát triển tương lai của công nghệ này.
Lo ngại thứ hai là về ý chí sẵn sàng trả tiền cho riêng tư của người dùng.
-
Chúng ta cần cân bằng giữa việc cung cấp bảo vệ riêng tư mạnh mẽ và giữ chi phí hợp lý cho người dùng.
-
Bên cạnh đó, chúng ta cần xác định các trường hợp sử dụng FHE có giá trị nhất và tập trung nỗ lực vào đó. Ngoài giao dịch riêng tư, hãy phát triển một số ứng dụng mang tính đột phá.
Cuối cùng, thách thức còn nằm ở tính tuân thủ và niêm yết trên sàn giao dịch.
Các dự án có tính riêng tư mạnh sẽ đối mặt với quy định và pháp lý nghiêm ngặt hơn. Ví dụ, Mỹ đã đưa Tornado Cash vào danh sách đen.
Về niêm yết sàn, các đồng tiền riêng tư thuần như Monero đã bị gỡ khỏi các sàn giao dịch tập trung lớn, trong khi các dự án như Zcash với tính năng riêng tư tùy chọn vẫn được niêm yết.
Để đối phó các thách thức này, chúng tôi đề xuất:
-
Các dự án FHE nên cung cấp tính riêng tư tùy chọn thay vì riêng tư tuyệt đối.
-
Thêm vào đó, các dự án có thể cần xem xét xây dựng cơ chế cho phép chính phủ, trong các trường hợp pháp lý như theo lệnh tòa, thông qua một thực thể liên quan hoặc công nghệ riêng tư tuân thủ, truy cập một số thông tin riêng tư trong điều kiện kiểm soát.
Nhìn về tương lai, chúng tôi thấy FHE cần tập trung thêm vào một số lĩnh vực then chốt.
-
Thứ nhất, nâng cao hiệu suất và giảm chi phí của FHE là vô cùng quan trọng.
-
Thứ hai, việc xác định các trường hợp sử dụng riêng tư có giá trị ngoài giao dịch riêng tư là rất cần thiết. Hãy tìm ra những trường hợp mà người dùng thực sự sẵn sàng trả tiền cho riêng tư, quy mô thị trường lớn, và khó thực hiện nếu không có FHE. Phát triển các ứng dụng mang tính đột phá.
-
Cuối cùng, chúng tôi khuyến nghị cung cấp tính riêng tư tùy chọn thay vì tuyệt đối. Đồng thời phát triển các công nghệ riêng tư thân thiện với tuân thủ để đáp ứng yêu cầu quản lý.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
Foresight Ventures
