FHE、ZK、MPC:3つの主要な暗号化技術とブロックチェーンアプリケーションの原理の比較

2025-07-27 18:12:22

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FHE、ZK、MPC:3つの暗号化技術の比較と応用

今日のデジタル時代において、暗号技術はデータの安全性と個人のプライバシーを保護するために非常に重要です。本記事では、全同態暗号（FHE）、ゼロ知識証明（ZK）、および多者安全計算（MPC）という三つの先進的な暗号技術を深く探求し、それらの動作原理、適用シーン、そしてブロックチェーン分野での実際の応用について分析します。

! FHE対ZK対MPC、3つの暗号化技術の違いは正確には何ですか?

ゼロ知識証明（ZK）：証明するが漏らさない

ゼロ知識証明技術の核心は、具体的な内容を明らかにすることなく情報の真実性を検証する方法にあります。これは暗号化の堅固な基盤の上に構築されており、一方が他方に特定の秘密の存在を証明することを可能にしますが、その秘密に関する情報は明らかにする必要はありません。

例えば、誰かがレンタカー会社に自分の信用が良好であることを証明したいが、詳細な銀行取引明細を提供したくないとします。この場合、銀行や決済ソフトウェアが提供する「信用スコア」が一種のゼロ知識証明として機能します。こうすることで、顧客は個人の財務詳細を明かさずに、自分が良好な信用を持っていることを証明できるのです。

ブロックチェーン分野において、ゼロ知識証明技術の応用は非常に広範です。ある匿名暗号通貨を例に挙げると、ユーザーが送金を行う際、彼らは匿名を保持しながら、これらのコインを移転する権利があることを証明する必要があります。ZK証明を生成することで、マイナーは取引の発起者の身元を知らなくても、取引の合法性を検証し、それをブロックチェーンに記録することができます。

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マルチパーティセキュリティコンピューティング（MPC）：共同計算は漏洩しない

多者安全計算技術は、機密情報を漏らさずに複数の参加者が安全に共同計算を行う方法を主に解決します。この技術により、各参加者は自分の入力データを開示することなく、計算タスクを完了することができます。

例えば、三人が自分の平均給与を計算したいが、具体的な給与額を互いに明かしたくないとします。MPC技術を使用すると、各自は自分の給与を三つの部分に分け、他の二人とそのうちの二つの部分を交換します。次に、各自は受け取った数字を合計し、合計結果を共有します。最後に、三人はこの三つの合計結果を合計して平均値を得ることができますが、他の人の正確な給与を特定することはできません。

暗号化通貨の分野では、MPC技術が財布の安全性に広く利用されています。一部の取引プラットフォームが提供するMPC財布は、秘密鍵を複数に分割し、それぞれをユーザーのスマートフォン、クラウド、取引所に保存します。この方法は安全性を高めるだけでなく、秘密鍵の復元の可能性も増加させます。

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完全準同型暗号化 (FHE): 暗号化された計算は漏洩しません

全同態暗号化技術の目標は、暗号化されたデータ上で計算を行うことであり、復号化する必要がありません。これにより、ユーザーは敏感なデータを暗号化した後、信頼できない第三者に計算を任せることができ、正しい結果を復号化することができます。

実際のアプリケーションにおいて、FHEはデータが処理全体の過程で暗号化された状態を維持することを可能にし、これによりデータの安全性が保護されるだけでなく、厳格なプライバシー規制の要件にも適合します。例えば、クラウドコンピューティング環境で医療記録や個人財務情報を処理する際、FHE技術は特に重要となります。

ブロックチェーン分野では、FHE技術にも独自の応用があります。例えば、あるプロジェクトはFHE技術を利用して、小型PoSネットワークにおけるノードの怠慢や大ノードに従う問題を解決しました。ノード間でお互いの答えを知らない状態でPoSノードがブロック検証作業を完了することで、ノード間のコピー行為を防ぎました。同様に、投票システムにおいて、FHE技術は投票者が互いに影響を及ぼすのを防ぎ、投票結果の真実性を保証します。