Autrefois considérée comme une nouvelle technologie à la base des crypto-monnaies, un concept bien connu et même fantaisiste pour beaucoup, la blockchain est aujourd’hui intégrée dans un grand nombre de secteurs et d’activités qui touchent différents aspects de la vie des gens.
En fait, la blockchain existait bien avant que la crypto n’entre en jeu. Dans l’espace financier, elle sert de nombreux cas d’utilisation importants, contribuant à des paiements internationaux sûrs et efficaces, à l’amélioration des processus sur les marchés des capitaux, à la lutte contre le blanchiment d’argent et à la fourniture de « contrats intelligents » entre les assureurs et les clients.
Dans le domaine commercial au sens large, la blockchain exploite également son potentiel pour aider des secteurs clés tels que les soins de santé, l’immobilier et l’énergie à devenir plus intelligents et plus efficaces.
Toutefois, pour maximiser ce potentiel de manière complète et responsable, la question de la protection de la vie privée doit être abordée. La protection de la vie privée est toujours considérée comme un problème lorsqu’il s’agit de blockchains publiques, en particulier lors du traitement de données cryptées dans le cadre de contrats intelligents privés.
Les informations personnelles ou sensibles stockées sur la blockchain, en raison de sa nature transparente, peuvent être accessibles à tous les participants du réseau – ce qui pose d’importantes questions de confidentialité pour les applications qui impliquent des données sensibles telles que les transactions financières, l’accès aux dossiers médicaux et la vérification de l’identification personnelle.
Cependant, comme la blockchain est, à bien des égards, conçue pour renforcer la transparence, on suppose souvent qu’elle ne peut pas être privée, ou que la vie privée est trop difficile et trop coûteuse à obtenir.
Il s’agit là d’une idée fausse. En effet, des technologies telles que le Fully Homomorphic Encryption (FHE) offrent des solutions pour traiter les données sans les décrypter, garantissant ainsi le maintien de la confidentialité même lorsque différents utilisateurs travaillent sur les mêmes données. Le FHE est à la vie privée ce que le ZK est à l’évolutivité, permettant le partage des données sans révéler d’informations sensibles sur une transaction.
Summary
Qu’est-ce que FHE et comment fonctionne-t-il?
Prenons l’exemple général d’un utilisateur d’un service web. Il crypte ses données à l’aide d’une clé secrète et envoie les informations cryptées au serveur web de l’application ou de l’organisation avec laquelle il interagit. Un traitement aveugle est alors effectué, le résultat étant crypté et renvoyé à l’utilisateur, qui peut décrypter l’information à l’aide de sa clé secrète.
Du point de vue de l’utilisateur, le processus d’obtention de l’information ou du résultat est exactement le même. L’organisation qui fournit le service – qu’il s’agisse d’un assureur, d’un cabinet médical ou autre – peut le faire sans voir les données de l’utilisateur et sans avoir à les sécuriser.
La FHE repose sur un concept mathématique bien connu appelé homomorphisme, qui signifie essentiellement que la clé secrète ne modifie que l’interprétation des données, et non leur structure, ce qui permet d’appliquer des opérations mathématiques aux données cryptées et de réinterpréter le résultat à l’aide de la clé secrète.
Le concept de la FHE a été imaginé à la fin des années 1970, mais aucune réalisation concrète n’a vu le jour avant 2009. En effet, le processus était trop lent pour être utile : à l’époque, une opération qui prenait une seconde en clair prenait 11 jours si elle était chiffrée.
Aujourd’hui, nous sommes beaucoup plus près de marquer le moment où la FHE peut devenir omniprésente et être déployée partout où nous souhaitons protéger notre vie privée. Grâce à un matériel puissant et à de nouvelles percées cryptographiques, l’écart se réduit entre le temps nécessaire pour mener à bien des processus sans protection de la vie privée et le temps nécessaire pour accomplir la même tâche avec l’ESF. D’ici à 2025, nous prévoyons que le FHE sera moins de 10 fois plus lent, et qu’il fonctionnera donc en secondes plutôt qu’en minutes.
FHE et blockchain
Alors, comment la FHE peut-elle faire partie de la solution pour permettre la protection de la vie privée dans les blockchain?
En bref, il permet aux blockchains publiques de traiter des données cryptées dans des contrats intelligents, offrant ainsi la confidentialité aux utilisateurs finaux sans sacrifier la décentralisation.
TFHE-rs, une bibliothèque open-source pour le chiffrement entièrement homomorphe, fournit des calculs EXACTS alors que tous les autres schémas utilisent des approximations – ce qui est nécessaire pour garantir que les contrats intelligents fonctionnent comme prévu et que les actifs des utilisateurs ne sont pas transférés de manière aléatoire.
Le FHE permet également un nombre illimité d’opérations et de fonctions. Il permet l’exécution d’applications arbitraires, quelle que soit leur complexité, et prend en charge des ajouts simples à des contrats complexes d’apprentissage automatique ou à des contrats intelligents.
La vitesse du FHE s’améliorant de manière exponentielle, nous prévoyons qu’il sera suffisamment rapide pour la plupart des applications en nuage d’ici à la fin de 2025 – en d’autres termes, il progresse à un rythme beaucoup plus rapide que celui auquel la communauté de la blockchain est habituée.
Entre-temps, FHE est simple, sûr et facilement intégrable aux solutions existantes, y compris Testnet et la blockchain basée sur l’EVM. Et comme le cadre fourni est open source, il permet l’accessibilité, l’adaptabilité et la transparence dans la conception.
Pour l’avenir, nous voyons de nombreuses applications potentielles pour la FHE dans la sphère de la blockchain. Il s’agit notamment des contrats intelligents cryptés, des enchères à l’aveugle, des jetons cryptés avec des soldes cachés, des jeux sur la chaîne tels que le poker avec des mains et des offres cachées, des NFT privés où le contenu n’est révélé qu’au propriétaire, et des MEV décentralisés.
En effet, il ne faudra pas attendre longtemps avant que l’idée fausse de l’incompatibilité entre blockchain et vie privée ne soit dissipée dans le monde réel.
Morten Dahl, Blockchain GM et Zama
Morten dirige l’équipe de Zama qui construit des blockchains confidentielles à l’aide de FHE. Avec une formation en calcul sécurisé et en cryptographie, il a passé près de dix ans à appliquer et à adapter les techniques de ces domaines à des cas d’utilisation réels.
Zama est une société de cryptographie qui développe des outils FHE open-source pour les développeurs, y compris pour les applications blockchain.
Du 17 au 20 juillet, Zama sera présente à la conférence de la communauté Ethereum 6 (EthCC6) à Paris, pour partager des idées sur son travail révolutionnaire sur la confidentialité pour la blockchain.
