Un tempo vista come una tecnologia innovativa alla base delle criptovalute, un concetto ben lontano e persino fantastico per molti, oggi la blockchain è incorporata in molti settori e attività che toccano diversi aspetti della vita delle persone.
In realtà, la blockchain esiste da molto prima che la crypto entrasse in gioco. Nel settore finanziario serve molti casi d’uso importanti, aiutando ad alimentare pagamenti internazionali sicuri ed efficienti, a migliorare i processi nei mercati dei capitali, a contrastare il riciclaggio di denaro e a fornire “smart contract” tra assicuratori e clienti.
In un ambito commerciale più ampio, la blockchain sfrutta anche il potenziale per supportare settori chiave come la sanità, l’immobiliare e l’energia a diventare più intelligenti ed efficienti.
Tuttavia, per sfruttare appieno e in modo responsabile questo potenziale, è necessario affrontare la questione della privacy. La privacy è ancora considerata un problema quando si tratta di blockchain pubbliche, soprattutto quando si elaborano dati crittografati in smart contract privati.
Le informazioni personali o sensibili registrate sulla blockchain, per via della sua natura trasparente, possono essere accessibili a tutti i partecipanti alla rete: questo pone problemi di privacy significativi per le applicazioni che coinvolgono dati sensibili come le transazioni finanziarie, l’accesso alle cartelle cliniche e la verifica dell’identificazione personale.
Tuttavia, poiché la blockchain è, per molti versi, progettata per aumentare la trasparenza, spesso si presume che non possa essere privata, o che la privacy sia troppo difficile e costosa da ottenere.
Si tratta di un’idea sbagliata. Infatti, tecnologie come la Fully Homomorphic Encryption (FHE) offrono soluzioni per elaborare i dati senza decifrarli, garantendo il mantenimento della privacy anche quando utenti diversi lavorano sugli stessi dati. FHE sta alla privacy come ZK sta alla scalabilità, consentendo la condivisione dei dati senza rivelare informazioni sensibili su una transazione.
Summary
Che cos’è FHE e come funziona?
Prendiamo l’esempio generale di un utente di un servizio web. L’utente cripta i propri dati utilizzando una chiave segreta e invia le informazioni crittografate al server web dell’applicazione o dell’organizzazione con cui sta interagendo. A questo punto avviene l’elaborazione cieca, il cui risultato viene crittografato e rinviato all’utente, che è in grado di decifrare le informazioni utilizzando la propria chiave segreta.
Dal punto di vista dell’utente, il processo per ottenere le informazioni o i risultati è esattamente lo stesso. L’organizzazione che fornisce il servizio – sia essa un assicuratore, uno studio medico o altro – può farlo senza vedere i dati dell’utente e senza doverli proteggere.
FHE si basa su un concetto matematico ben noto, chiamato omomorfismo, che significa essenzialmente che la chiave segreta cambia solo l’interpretazione dei dati, non la struttura degli stessi – questo permette di applicare operazioni matematiche ai dati crittografati e di reinterpretare il risultato utilizzando la chiave segreta.
Il concetto alla base di FHE è stato immaginato alla fine degli anni ’70, anche se non è stato possibile realizzarlo concretamente fino al 2009. Questo perché il processo era troppo lento per essere utile: all’epoca, una cosa che richiedeva un secondo senza essere criptata, richiedeva 11 giorni se criptata.
Oggi siamo molto più vicini a segnare il momento in cui la FHE può diventare onnipresente ed essere impiegata ovunque si desideri la privacy. Grazie a un hardware potente e a nuove scoperte crittografiche, si sta riducendo il divario tra il tempo necessario per completare processi senza privacy e il tempo necessario per svolgere lo stesso compito con FHE. Entro il 2025, ci aspettiamo che FHE sia meno di 10 volte più lento e che quindi lavori in secondi anziché in minuti.
FHE e blockchain
Dunque, in che modo FHE potrebbe essere parte della soluzione per consentire la privacy nelle blockchain?
In breve, consente alle blockchain pubbliche di elaborare dati crittografati negli smart contract, offrendo privacy e riservatezza agli utenti finali senza sacrificare la decentralizzazione.
TFHE-rs, una libreria open source per la crittografia completamente omomorfa, fornisce calcoli ESATTI, mentre tutti gli altri schemi utilizzano approssimazioni: ciò è necessario per garantire che gli smart contract funzionino come previsto e che le risorse degli utenti non vengano trasferite in modo casuale.
FHE consente inoltre un numero illimitato di operazioni e funzioni. Consente l’esecuzione di applicazioni arbitrarie, indipendentemente dalla loro complessità, e supporta semplici aggiunte a smart contract o di machine learning complessi.
Con il miglioramento esponenziale della velocità di FHE, ci aspettiamo che sia abbastanza veloce per la maggior parte delle applicazioni cloud entro la fine del 2025 – in altre parole, sta progredendo a un ritmo molto più veloce di quello a cui è abituata la community blockchain.
FHE è semplice, sicuro e facilmente integrabile con le soluzioni esistenti, tra cui Testnet e la blockchain basata su EVM. Inoltre, poiché il framework fornito è open source, consente accessibilità, adattabilità e trasparenza nella progettazione.
Guardando al futuro, vediamo molte applicazioni potenziali per FHE nella sfera della blockchain. Queste includono smart contract criptati, aste al buio, token criptati con saldi nascosti, giochi on-chain come il poker con mani e offerte nascoste, NFT privati in cui il contenuto è rivelato solo al proprietario e MEV decentralizzati.
Di fatto, non ci vorrà molto prima che l’idea errata dell’incompatibilità tra blockchain e privacy venga sfatata nel mondo reale.
Morten Dahl, GM Blockchain di Zama
Morten è a capo del team di Zama che costruisce blockchain riservate utilizzando FHE. Con un background in calcolo sicuro e crittografia, ha trascorso quasi l’ultimo decennio applicando e adattando le tecniche di questi campi ai casi d’uso reali.
Zama è una società di crittografia che costruisce strumenti FHE open-source per gli sviluppatori, anche per le applicazioni blockchain.
Dal 17 al 20 luglio, Zama sarà presente all’Ethereum Community Conference 6 (EthCC6) di Parigi, per condividere i suoi lavori innovativi sulla privacy per la blockchain.
