Criptografia homomórfica

O que é criptografia homomórfica em cripto?

A criptografia homomórfica é um método criptográfico que permite realizar cálculos em dados criptografados sem descriptografá-los primeiro.

Em termos simples, ela permite que um sistema calcule informações privadas enquanto elas permanecem ocultas.

Em criptomoedas e blockchain, a criptografia homomórfica é importante porque as blockchains públicas são transparentes por natureza, enquanto muitos casos de uso financeiro reais exigem privacidade.

Uma transação comum em uma blockchain pode revelar endereços, quantidades de tokens, saldos, atividade de contratos inteligentes e informações de horário.

A criptografia homomórfica pode ajudar os desenvolvedores a criar sistemas em que determinados valores permanecem criptografados, mas continuam sendo utilizados pelos aplicativos.

A página do NIST sobre criptografia totalmente homomórfica explica que esse tipo de criptografia permite calcular funções arbitrárias sobre dados criptografados sem conhecer a chave secreta.

Essa ideia é poderosa para o setor cripto porque os contratos inteligentes normalmente precisam de dados legíveis para processar a lógica.

Se for possível calcular com dados criptografados, os aplicativos blockchain poderão oferecer privacidade sem abrir mão da programabilidade.

A criptografia homomórfica não é uma criptomoeda, token, carteira, exchange ou blockchain por si só.

É uma técnica criptográfica que preserva a privacidade e pode ser usada em protocolos blockchain, contratos inteligentes confidenciais, carteiras, sistemas de identidade e aplicativos DeFi.

Por que a criptografia homomórfica é importante para a blockchain

A criptografia homomórfica é importante para a blockchain porque a transparência e a privacidade muitas vezes entram em conflito.

Os livros-razão públicos facilitam a verificação, pois qualquer pessoa pode consultar as transações e alterações de estado.

No entanto, a visibilidade pública pode expor comportamentos financeiros, atividades comerciais, estratégias de trading, informações sobre folha de pagamento, escolhas de voto, prontuários de saúde, atributos de identidade e saldos de portfólio.

Para muitos usuários e instituições, esse nível de transparência é excessivo.

Ao mesmo tempo, ocultar tudo pode reduzir a capacidade de auditoria e a confiança.

A criptografia homomórfica oferece um meio-termo ao permitir cálculos úteis sobre informações criptografadas.

Um contrato inteligente pode conseguir comparar, somar, atualizar ou validar valores criptografados sem conhecer os valores originais.

O consórcio de padronização HomomorphicEncryption.org descreve a criptografia homomórfica como uma tecnologia que permite calcular dados enquanto eles permanecem criptografados.

Para o setor cripto, isso significa que cálculos privados podem fazer parte de sistemas descentralizados, em vez de serem realizados apenas por intermediários confiáveis.

Por isso, a criptografia homomórfica é frequentemente discutida em relação a contratos inteligentes confidenciais, DeFi privado, saldos criptografados, governança privada e ferramentas de privacidade compatíveis com requisitos regulatórios.

Como funciona a criptografia homomórfica

A criptografia homomórfica usa esquemas especiais de criptografia nos quais operações sobre um texto cifrado produzem resultados significativos após a descriptografia.

Texto cifrado é um dado criptografado que parece ilegível para qualquer pessoa sem a chave correta.

Em um sistema de criptografia comum, geralmente é necessário descriptografar os dados antes de processá-los.

Com a criptografia homomórfica, o sistema pode processar diretamente o texto cifrado.

Por exemplo, um programa pode somar dois números criptografados.

O programa não vê os números originais.

Quando alguém com a chave correta descriptografa o resultado posteriormente, o valor descriptografado corresponde à soma dos números originais.

Essa ideia básica pode ser ampliada para cálculos mais complexos.

A criptografia totalmente homomórfica pode oferecer suporte a operações suficientes para calcular funções gerais enquanto os dados permanecem criptografados.

Isso não significa que todo cálculo seja simples ou barato.

A criptografia homomórfica ainda exige muito mais recursos do que cálculos normais com dados em texto claro.

Esse custo é um dos principais motivos pelos quais os casos de uso em blockchain precisam ser projetados com cuidado.

Exemplo simples de criptografia homomórfica

Imagine um sistema de empréstimos DeFi que precisa verificar se um tomador de empréstimo tem garantias suficientes.

Em um contrato inteligente público comum, o valor da garantia pode ficar visível para todos.

Com criptografia homomórfica, o valor da garantia do tomador poderia permanecer criptografado.

O contrato ou um sistema de cálculo associado ainda poderia verificar se a garantia criptografada está acima de um limite exigido.

A rede pública não precisaria conhecer o saldo privado exato.

O usuário poderia comprovar ou permitir o cálculo necessário sem revelar todas as informações.

Este exemplo é simplificado, mas demonstra a ideia central.

A criptografia homomórfica permite aplicar regras úteis a dados privados.

No setor cripto, isso pode significar saldos, ordens, pontuações de risco, pesos de voto, valores de pagamento ou verificações de conformidade privados.

O valor não está apenas no sigilo.

Está no sigilo combinado com cálculos verificáveis.

Criptografia totalmente homomórfica

A criptografia totalmente homomórfica, geralmente abreviada como FHE, é o tipo mais poderoso de criptografia homomórfica.

A FHE permite cálculos gerais sobre dados criptografados. Isso significa que operações semelhantes à adição e à multiplicação podem ser realizadas de forma a possibilitar programas complexos.

O NIST identifica a criptografia totalmente homomórfica como uma das principais ferramentas da criptografia que aprimora a privacidade, junto com a computação multipartidária, as provas de conhecimento zero, a interseção privada de conjuntos e outras técnicas.

Na blockchain, a FHE é importante porque os contratos inteligentes muitas vezes exigem mais do que operações aritméticas simples.

Um contrato inteligente confidencial pode precisar comparar valores, atualizar saldos, verificar permissões, calcular juros, executar a lógica de um jogo, aplicar regras de votação ou impor regras de liquidação.

A FHE pode viabilizar esses cálculos privados mantendo as entradas criptografadas.

A contrapartida é o desempenho.

Os cálculos com FHE podem ser mais lentos, caros e complexos do que os cálculos normais.

Por esse motivo, muitos projetos de blockchain usam FHE de forma seletiva, em vez de criptografar todos os componentes de todas as transações.

A FHE deve ser entendida como uma poderosa ferramenta de privacidade com limitações reais de engenharia.

Criptografia parcialmente homomórfica

A criptografia parcialmente homomórfica oferece suporte a apenas um tipo de operação sobre dados criptografados.

Por exemplo, alguns esquemas podem permitir somas repetidas, enquanto outros podem permitir multiplicações repetidas.

Isso é útil para tarefas mais específicas, mas não é suficiente para a lógica geral de contratos inteligentes.

No setor cripto, métodos parcialmente homomórficos ainda podem ser úteis para cálculos simples que preservam a privacidade.

Um sistema pode precisar apenas agregar votos criptografados, somar saldos criptografados ou calcular uma estatística privada limitada.

Se o caso de uso for simples, a homomorfia parcial pode ser mais eficiente do que a completa.

A limitação está na flexibilidade.

Um protocolo DeFi, jogo, sistema de identidade ou aplicativo financeiro normalmente precisa de várias operações diferentes.

Por isso, a FHE recebe mais atenção para contratos inteligentes confidenciais.

Ainda assim, os esquemas parciais continuam importantes, pois nem todo problema de privacidade em cripto exige uma criptografia programável completa.

Criptografia um pouco homomórfica

A criptografia um pouco homomórfica permite um número limitado de operações antes que o texto cifrado fique ruidoso demais para ser descriptografado corretamente.

O ruído é um efeito técnico secundário que aumenta à medida que operações criptografadas são realizadas.

Se o ruído ficar muito alto, talvez não seja mais possível descriptografar corretamente o resultado criptografado.

Esquemas um pouco homomórficos são úteis quando a profundidade do cálculo é conhecida e limitada.

No setor cripto, isso pode funcionar para um cálculo privado simples com apenas algumas etapas.

Pode não funcionar para um contrato inteligente complexo que precise realizar muitas operações ao longo do tempo.

Os sistemas totalmente homomórficos usam métodos como bootstrapping para atualizar o texto cifrado e permitir cálculos mais profundos.

O bootstrapping pode ser caro, portanto os desenvolvedores precisam avaliar se o benefício de privacidade compensa o custo.

Esse é um dos motivos pelos quais a criptografia homomórfica é ao mesmo tempo promissora e difícil.

A matemática permite cálculos privados, mas é o projeto de desempenho que determina se o aplicativo é viável.

Criptografia homomórfica e contratos inteligentes confidenciais

Contratos inteligentes confidenciais são contratos inteligentes capazes de processar estados privados ou criptografados.

Os contratos inteligentes tradicionais geralmente expõem publicamente seu estado e suas entradas porque todos os nós que verificam a execução precisam conseguir conferi-la.

A criptografia homomórfica amplia as possibilidades de projeto ao permitir o uso de valores criptografados na lógica dos contratos.

O documento técnico resumido do Zama Confidential Blockchain Protocol descreve uma abordagem de protocolo para habilitar contratos inteligentes confidenciais em blockchains públicas por meio da criptografia totalmente homomórfica.

A ideia principal é manter criptografadas variáveis de contrato, como saldos, ofertas, votos ou limites, enquanto o contrato continua atualizando-as corretamente.

Isso pode tornar os aplicativos em blockchains públicas mais adequados a casos de uso financeiros e institucionais.

Por exemplo, uma empresa pode querer liquidar transações na blockchain sem revelar todos os valores de pagamento aos concorrentes.

Uma DAO pode querer realizar votações privadas sem ocultar o resultado final.

Um protocolo DeFi pode querer fazer verificações de risco sem expor a posição de cada trader.

Os contratos inteligentes confidenciais são um dos casos de uso mais importantes da criptografia homomórfica no setor cripto.

Criptografia homomórfica e DeFi privado

DeFi privado é a finança descentralizada que protege informações confidenciais dos usuários e, ao mesmo tempo, preserva a funcionalidade dos contratos inteligentes.

O DeFi tradicional é bastante transparente, pois swaps, empréstimos, garantias, liquidações e saldos de carteiras costumam ser visíveis on-chain.

Essa transparência facilita auditorias, mas também pode expor as estratégias dos usuários.

Um trader pode não querer que concorrentes vejam posições pendentes.

Um tomador de empréstimo pode não querer que o público conheça o valor exato de suas garantias.

Um provedor de liquidez pode não querer que todas as movimentações de seu portfólio sejam visíveis.

A criptografia homomórfica pode viabilizar o DeFi privado ao permitir o processamento de saldos, ordens, limites de crédito ou valores de risco criptografados.

Os materiais institucionais da Ethereum sobre privacidade descrevem a criptografia totalmente homomórfica como uma forma de calcular dados criptografados em análises altamente sensíveis, nas quais os intermediários não devem ter acesso aos dados em texto claro.

Esse tipo de privacidade pode tornar o DeFi mais útil para empresas, fundos, redes de pagamento e usuários que precisam de confidencialidade.

No entanto, o DeFi privado ainda precisa oferecer transparência suficiente para evitar fraudes, insolvência oculta ou acesso privilegiado injusto.

Criptografia homomórfica e pagamentos privados

Os pagamentos privados são um dos casos de uso mais claros da criptografia homomórfica no setor cripto.

Em muitas blockchains públicas, qualquer pessoa pode analisar os valores dos pagamentos e os endereços.

Isso pode criar problemas de privacidade para pessoas físicas e empresas.

Um comerciante pode não querer que seus fornecedores vejam os fluxos de receita.

Um funcionário pode não querer que o valor de seu salário fique visível para o público.

Um usuário pode não querer que todas as compras sejam associadas ao histórico público de uma carteira.

A criptografia homomórfica pode viabilizar sistemas de pagamento em que saldos e valores ficam criptografados, mas continuam sendo atualizados corretamente.

Uma rede poderia verificar se o remetente tem saldo criptografado suficiente sem revelar o valor exato.

O sistema poderia subtrair um valor criptografado de uma conta e adicioná-lo a outra.

Após a descriptografia por partes autorizadas, os valores corretos ficariam visíveis apenas onde necessário.

Esse tipo de projeto pode aprimorar a privacidade financeira e preservar a liquidação programável.

O desafio é torná-lo eficiente, auditável e seguro para usuários reais.

Criptografia homomórfica e votação privada

A votação privada é outro caso de uso importante da criptografia homomórfica na governança cripto.

Em muitos sistemas DAO, os votos são públicos.

Isso pode tornar a governança transparente, mas também pode gerar pressão, suborno, retaliação ou cópia estratégica.

A criptografia homomórfica pode permitir que os votos sejam criptografados e, ainda assim, contabilizados no resultado final.

Por exemplo, é possível somar votos criptografados sem revelar cada voto individual.

Após o encerramento do período de votação, o resultado final pode ser descriptografado ou verificado conforme as regras do sistema.

Isso pode proteger a privacidade dos votantes e, ao mesmo tempo, preservar um resultado público.

A votação privada pode ser útil para DAOs, eleições de validadores, decisões sobre subsídios, votações de tesouraria e atualizações de protocolos.

No entanto, os sistemas de votação também precisam se proteger contra votos duplicados, ataques Sybil, suborno, coerção e regras de elegibilidade inadequadas.

A criptografia homomórfica pode proteger o conteúdo dos votos, mas não resolve todos os problemas de governança.

Ela deve ser combinada com salvaguardas de identidade, elegibilidade, auditoria e participação.

Criptografia homomórfica e leilões de ofertas lacradas

Um leilão de ofertas lacradas é aquele em que as ofertas permanecem ocultas até a etapa apropriada do leilão.

Em uma blockchain transparente, é difícil manter as ofertas lacradas porque seus valores podem ficar visíveis antes do fim do leilão.

Isso pode permitir que outros participantes copiem, antecipem ou superem estrategicamente as ofertas dos concorrentes.

A criptografia homomórfica pode ajudar mantendo as ofertas criptografadas e permitindo que a lógica do leilão as compare ou processe.

Um contrato inteligente poderia avaliar ofertas criptografadas e revelar apenas o vencedor final ou o preço de liquidação.

Isso é útil para leilões de NFT, leilões de tokens, leilões de espaço em blocos, leilões de liquidação e compras privadas.

Também pode reduzir o vazamento de informações que leva a comportamentos injustos no mercado.

Ainda assim, os sistemas de ofertas lacradas precisam ser cuidadosamente projetados.

É necessário impedir ofertas falsas ou inválidas, descriptografia seletiva e manipulação oculta por administradores.

A criptografia homomórfica oferece uma ferramenta de privacidade, mas o protocolo de leilão ainda precisa ser seguro e economicamente sólido.

Criptografia homomórfica e proteção contra MEV

MEV, ou valor máximo extraível, é o valor que pode ser capturado ao alterar a ordenação, inclusão ou exclusão de transações.

A visibilidade pública das transações pode facilitar o MEV, pois os searchers podem inspecionar transações pendentes e agir antes delas.

A criptografia homomórfica pode ajudar a reduzir algumas formas de MEV ao manter os detalhes das transações criptografados até a etapa correta da execução.

Se os valores, as direções ou as condições das negociações estiverem ocultos, será mais difícil antecipar ou aplicar um ataque sandwich aos usuários.

Isso poderia tornar mais justos os swaps, as liquidações, os leilões e os sistemas de correspondência de ordens.

No entanto, transações criptografadas não eliminam automaticamente todo o MEV.

Sequenciadores, construtores de blocos, validadores, relayers e desenvolvedores de aplicativos ainda podem influenciar a ordenação.

O cálculo criptografado também cria desafios de latência e coordenação.

A proteção contra MEV exige um projeto completo da estrutura de mercado, e não apenas criptografia.

A criptografia homomórfica pode fazer parte desse projeto quando houver necessidade de lógica privada para as transações.

Criptografia homomórfica e identidade

Os sistemas de identidade cripto muitas vezes precisam comprovar fatos sem revelar informações pessoais em excesso.

Um usuário pode precisar comprovar que tem mais de certa idade, está em uma jurisdição permitida, não consta em uma lista de restrições ou é elegível para um serviço.

A criptografia homomórfica pode viabilizar verificações privadas de identidade ao permitir o processamento de atributos criptografados sem expor os dados originais.

Por exemplo, um sistema pode avaliar uma pontuação de risco ou um valor de elegibilidade criptografado sem revelar publicamente todo o perfil de identidade do usuário.

Isso pode ajudar a proteger a privacidade em carteiras, DeFi, ativos tokenizados, aplicativos sujeitos a regulamentação e sistemas de acesso a DAOs.

Os casos de uso de identidade são delicados, pois erros de privacidade podem prejudicar os usuários de forma permanente.

Os sistemas de identidade criptografados também precisam impedir fraudes, credenciais falsas, ataques de repetição e descriptografia não autorizada.

A criptografia homomórfica pode reduzir a exposição de dados, mas o gerenciamento de chaves e a governança de credenciais continuam sendo essenciais.

Um sistema privado de identidade só é tão robusto quanto seu projeto completo.

Criptografia homomórfica e conformidade

A conformidade no setor cripto muitas vezes exige verificar regras sem expor dados pessoais ou comerciais desnecessários.

Por exemplo, um aplicativo pode precisar verificar limites de transação, riscos relacionados à origem dos fundos, restrições jurisdicionais ou requisitos de políticas institucionais.

A criptografia homomórfica pode permitir que algumas dessas verificações sejam realizadas com dados criptografados.

Isso pode viabilizar a privacidade seletiva: o sistema comprova ou calcula o que é necessário sem divulgar detalhes confidenciais ao público.

Isso é importante porque muitas instituições não podem colocar informações confidenciais de clientes diretamente em blockchains públicas.

Ao mesmo tempo, elas podem querer os benefícios de liquidação, programabilidade e capacidade de auditoria dos sistemas blockchain.

A criptografia homomórfica pode ajudar a reduzir a quantidade de dados revelados durante verificações de conformidade.

No entanto, ela não elimina obrigações legais.

Os aplicativos ainda precisam de políticas adequadas, controles de acesso, manutenção de registros e processos legais de divulgação quando exigidos.

A tecnologia de privacidade deve apoiar o projeto de conformidade, e não fingir que a conformidade deixou de ser relevante.

Criptografia homomórfica vs. provas de conhecimento zero

A criptografia homomórfica e as provas de conhecimento zero são ferramentas criptográficas que aprimoram a privacidade, mas resolvem problemas diferentes.

Uma prova de conhecimento zero permite que alguém comprove uma afirmação sem revelar os dados subjacentes.

A criptografia homomórfica permite calcular dados criptografados sem descriptografá-los.

No setor cripto, as provas de conhecimento zero são frequentemente usadas para comprovar validade, associação, solvência ou condições de conformidade.

A criptografia homomórfica se concentra mais nos cálculos privados sobre valores criptografados.

Por exemplo, uma prova de conhecimento zero pode demonstrar que um usuário tem saldo suficiente sem revelar o saldo.

A criptografia homomórfica pode permitir que o sistema atualize esse saldo criptografado após uma transação.

As duas técnicas podem ser combinadas.

Um aplicativo blockchain voltado à privacidade pode usar FHE para atualizar estados criptografados e provas de conhecimento zero para verificação ou controle de acesso.

A ferramenta mais adequada depende de o objetivo ser comprovar, calcular, ocultar, agregar ou aplicar regras.

Criptografia homomórfica vs. computação multipartidária

A computação multipartidária, geralmente abreviada como MPC, permite que várias partes calculem um resultado em conjunto sem revelar umas às outras seus dados privados de entrada.

A criptografia homomórfica permite realizar cálculos em dados criptografados, muitas vezes com um modelo diferente de confiança e gerenciamento de chaves.

As duas ferramentas podem apoiar sistemas cripto que preservam a privacidade.

A MPC é frequentemente usada para segurança de carteiras, gerenciamento distribuído de chaves, computação privada e fluxos de custódia institucional.

A criptografia homomórfica é frequentemente discutida em relação a estados criptografados de contratos inteligentes e cálculos privados on-chain.

A MPC pode exigir que várias partes permaneçam online e participem de um protocolo.

A criptografia homomórfica pode permitir que uma parte não confiável calcule sobre textos cifrados, mas pode exigir uma infraestrutura complexa para provas e descriptografia.

Nenhuma das ferramentas é universalmente melhor.

São componentes criptográficos diferentes.

Um projeto robusto de privacidade cripto pode usar criptografia homomórfica, MPC, provas de conhecimento zero ou uma combinação dessas técnicas.

Criptografia homomórfica vs. ambientes de execução confiáveis

Um ambiente de execução confiável, ou TEE, é um ambiente baseado em hardware seguro que pode executar código de forma isolada.

Os TEEs podem proteger dados durante o processamento, mas os usuários precisam confiar no projeto do hardware e em suas premissas de segurança.

A criptografia homomórfica reduz a necessidade de expor dados em texto claro ao ambiente de processamento, pois os cálculos são realizados diretamente sobre dados criptografados.

Isso pode reduzir a necessidade de confiar no operador da máquina que realiza os cálculos.

No entanto, a criptografia homomórfica pode ser mais lenta e cara do que os cálculos realizados em um TEE.

Os TEEs podem ser mais rápidos, mas vulnerabilidades de hardware ou a necessidade de confiar no fabricante podem ser relevantes.

No setor cripto, os TEEs às vezes são usados para computação confidencial, fluxo privado de ordens, gerenciamento de chaves ou sistemas de oráculos.

A criptografia homomórfica é atraente por oferecer um modelo de privacidade mais baseado em criptografia.

A contrapartida é que os cálculos totalmente criptografados ainda são tecnicamente complexos.

Os desenvolvedores devem comparar as duas ferramentas com base no modelo de ameaças, no custo, no desempenho e nas premissas de confiança.

Criptografia homomórfica e saldos criptografados

Os saldos criptografados são uma das formas mais práticas de entender a criptografia homomórfica no setor cripto.

Em um contrato de token comum, os saldos são variáveis públicas que qualquer pessoa pode consultar.

Em um sistema de saldos criptografados, o saldo de um usuário pode ser armazenado como texto cifrado.

O sistema ainda pode atualizar os saldos quando ocorrem transferências.

Por exemplo, ele pode subtrair um valor criptografado do remetente e adicionar um valor criptografado ao destinatário.

Os observadores podem ver que uma transação ocorreu, mas não o valor ou saldo exato.

Isso pode melhorar consideravelmente a privacidade dos usuários.

Também pode dificultar auditorias e verificações de conformidade se o sistema não incluir mecanismos de divulgação seletiva ou prova.

Por isso, os saldos criptografados são úteis, mas exigem cuidado.

O projeto precisa definir quem pode descriptografar, quando a descriptografia é permitida e como as disputas serão resolvidas.

Criptografia homomórfica e livros de ordens criptografados

Um livro de ordens criptografado poderia permitir que traders enviassem ordens sem revelar preços, quantidades ou estratégias antes da execução.

Os livros de ordens públicos tradicionais revelam muitas informações.

No DeFi, os mempools públicos e o estado transparente dos contratos podem expor ainda mais claramente a intenção de negociação.

A criptografia homomórfica pode ajudar a criar sistemas em que a correspondência de ordens, a compensação ou as verificações de risco são realizadas sobre ordens criptografadas.

Isso pode reduzir a antecipação de ordens, o copy trading e o vazamento de estratégias.

Livros de ordens criptografados podem ser úteis para trading institucional, leilões privados, grandes negociações e liquidação cross-chain.

No entanto, o desempenho e a imparcialidade são desafios importantes.

O sistema precisa corresponder corretamente as ordens, impedir ordens inválidas, processar cancelamentos e comprovar que a execução foi justa.

Também precisa lidar com a latência, pois os sistemas de trading são sensíveis à velocidade.

A criptografia homomórfica pode aprimorar a confidencialidade, mas o projeto do mercado de trading ainda precisa ser robusto.

Criptografia homomórfica e carteiras

As carteiras poderiam usar criptografia homomórfica para melhorar a privacidade e a segurança em determinados processos.

Uma carteira pode querer analisar saldos, riscos, padrões de transação ou limites de gastos dos usuários sem expor os dados subjacentes a um servidor.

Por exemplo, um serviço de carteira poderia calcular alertas privados de risco com base em dados criptografados dos usuários.

Uma carteira empresarial poderia aplicar políticas de gastos mantendo valores internos confidenciais ocultos de prestadores de serviços externos.

Uma conta inteligente poderia usar parâmetros criptografados para limites privados, condições privadas de recuperação ou regras privadas de autorização.

Isso é diferente da criptografia básica de carteiras, em que uma frase de recuperação ou chave privada é criptografada quando armazenada.

A criptografia homomórfica consiste em calcular dados criptografados, não apenas armazená-los de forma criptografada.

Os casos de uso em carteiras são promissores, mas precisam ser projetados com cuidado.

Os usuários de carteiras precisam de recuperação clara, proteção robusta das chaves e solicitações de transação compreensíveis.

A privacidade não deve tornar impossível que o usuário audite o comportamento da carteira.

Criptografia homomórfica e oráculos

Os oráculos fornecem dados externos a aplicativos blockchain.

Alguns dados de oráculos podem ser confidenciais, como informações financeiras privadas, valores institucionais de risco, pontuações de crédito, atributos de identidade ou dados de mercado confidenciais.

A criptografia homomórfica pode ajudar os oráculos a processar ou agregar dados criptografados antes de enviar os resultados a uma blockchain.

Por exemplo, vários provedores de dados poderiam contribuir com valores criptografados para um cálculo agregado.

O resultado final poderia ser revelado, enquanto as entradas individuais permaneceriam ocultas.

Isso poderia viabilizar indicadores de referência privados, feeds de risco, cálculos de preços ou sinais de conformidade.

No entanto, os sistemas de oráculos precisam de mais do que criptografia.

Eles precisam lidar com a qualidade dos dados, a manipulação, o tempo de inatividade, os incentivos e a governança.

Um oráculo privado não é útil se os dados estiverem incorretos.

A criptografia homomórfica pode proteger a confidencialidade, mas a integridade dos oráculos ainda exige um projeto robusto.

Criptografia homomórfica e redes Layer 2

As redes Layer 2 podem tornar a criptografia homomórfica mais viável ao reduzir o custo da execução na blockchain.

Os cálculos com FHE podem ser caros se todas as operações precisarem ocorrer diretamente em uma camada base.

Um sistema Layer 2 pode transferir os cálculos para fora do ambiente de liquidação mais caro e ainda se conectar a uma cadeia principal para liquidação ou verificação.

Pesquisadores e desenvolvedores estudaram ideias como rollups de FHE e camadas de execução criptografada.

A literatura de pesquisa sobre rollups de FHE discute como expandir contratos inteligentes confidenciais por meio de arquiteturas no estilo rollup.

Isso é importante porque cálculos confidenciais precisam de privacidade e escalabilidade.

Um sistema privado, mas lento demais, talvez não seja adotado.

Um sistema rápido, mas sem privacidade, talvez não resolva o problema real.

Projetos Layer 2 podem ajudar a tornar os cálculos criptografados utilizáveis em mais aplicativos cripto.

Ainda assim, os usuários precisam avaliar disponibilidade de dados, sistemas de prova, bridges, sequenciadores e controles de atualização.

Criptografia homomórfica e disponibilidade de dados

A disponibilidade de dados é importante para sistemas blockchain criptografados, pois os usuários precisam de informações suficientes para verificar, recuperar ou contestar o estado.

A criptografia pode ocultar valores, mas o sistema ainda precisa disponibilizar os textos cifrados, compromissos, provas ou atualizações de estado necessários.

Se os dados criptografados não estiverem disponíveis, os usuários talvez não consigam descriptografar seu próprio estado nem comprovar o que aconteceu.

Isso é especialmente importante para rollups e contratos inteligentes confidenciais.

O projeto de disponibilidade de dados precisa determinar onde os dados criptografados são armazenados, quem pode acessá-los e como os usuários podem recuperá-los se um operador desaparecer.

A privacidade não elimina a necessidade de disponibilidade.

Na verdade, ela pode torná-la ainda mais importante, pois os usuários talvez dependam de determinados textos cifrados para reconstruir seus saldos ou posições privadas.

Um projeto robusto de blockchain com criptografia homomórfica deve explicar claramente seu modelo de disponibilidade de dados.

Os usuários não devem presumir que o estado criptografado está protegido se também não conseguirem acessar os dados necessários para utilizá-lo.

Os cálculos privados e a possibilidade de recuperação precisam ser projetados em conjunto.

Criptografia homomórfica e gerenciamento de chaves

O gerenciamento de chaves é uma das partes mais difíceis do uso de criptografia homomórfica no setor cripto.

Alguém precisa manter ou controlar as chaves de descriptografia que revelam os resultados criptografados.

Se uma única parte controlar a chave de descriptografia, ela poderá se tornar um risco à privacidade ou à resistência à censura.

Se a chave for dividida entre várias partes, o sistema precisará coordenar a descriptografia por limiar e lidar com falhas.

Se os usuários mantiverem suas próprias chaves, os aplicativos talvez precisem de fluxos de trabalho mais complexos.

Diferentes casos de uso exigem modelos distintos de chaves.

Um sistema de pagamentos privados pode exigir descriptografia no nível do usuário.

Um leilão privado pode exigir a descriptografia apenas após o encerramento do leilão.

Um sistema de conformidade pode exigir divulgação seletiva conforme regras definidas.

Uma votação de DAO pode exigir a descriptografia pública do resultado sem revelar os votos individuais.

A criptografia homomórfica é poderosa, mas um gerenciamento inadequado de chaves pode destruir seus benefícios de privacidade.

Criptografia homomórfica e divulgação seletiva

Divulgação seletiva significa revelar apenas as informações que precisam ser reveladas.

No setor cripto, isso é valioso porque os usuários podem precisar de privacidade na maior parte do tempo, mas ainda ter de comprovar determinados fatos.

Por exemplo, um usuário pode revelar o valor de uma transação a um auditor, mas não ao público em geral.

Uma empresa pode revelar o total da folha de pagamento a um órgão regulador, mas não os salários individuais aos concorrentes.

Um protocolo DeFi pode revelar a elegibilidade para liquidação sem expor todas as posições privadas.

A criptografia homomórfica pode viabilizar a divulgação seletiva quando combinada com o projeto adequado de chaves e provas.

Isso é importante porque o sigilo total pode entrar em conflito com a prestação de contas.

Bons sistemas de privacidade devem permitir que usuários, auditores ou partes autorizadas verifiquem o que for necessário sem revelar tudo.

A divulgação seletiva é especialmente importante para ativos tokenizados, DeFi institucional, identidade e produtos cripto sujeitos à regulamentação.

O objetivo é oferecer privacidade com transparência controlada.

Benefícios da criptografia homomórfica

O primeiro benefício da criptografia homomórfica é permitir cálculos que preservam a privacidade.

Ela permite que dados criptografados continuem sendo úteis sem expor os valores originais.

O segundo benefício é reduzir a dependência de intermediários confiáveis.

Se os cálculos puderem ser realizados sobre textos cifrados, a parte que os executa não precisará ver os dados subjacentes.

O terceiro benefício é melhorar a privacidade em blockchains públicas.

Saldos, votos, ofertas e ordens criptografados podem reduzir a exposição pública desnecessária.

O quarto benefício é aumentar a viabilidade de uso por instituições.

Muitas instituições precisam de confidencialidade antes de poderem usar infraestrutura de blockchain pública em processos sensíveis.

O quinto benefício é a compatibilidade com outras ferramentas criptográficas.

A criptografia homomórfica pode funcionar em conjunto com provas de conhecimento zero, MPC, descriptografia por limiar e contratos inteligentes.

O sexto benefício é possibilitar novos projetos de aplicativos difíceis de implementar apenas com contratos inteligentes transparentes.

Limitações da criptografia homomórfica

A primeira limitação é o desempenho.

Os cálculos criptografados geralmente são mais lentos e exigem mais recursos do que os cálculos normais com dados em texto claro.

A segunda limitação é a complexidade.

Os sistemas FHE exigem conhecimentos especializados em criptografia, escolhas cuidadosas de parâmetros e uma revisão rigorosa da implementação.

A terceira limitação é o gerenciamento de chaves.

Os cálculos privados só são úteis se as chaves de descriptografia forem protegidas e administradas adequadamente.

A quarta limitação é a experiência do usuário.

Os usuários podem ter dificuldade para entender o que está criptografado, quem pode descriptografá-lo e quais são as garantias reais de privacidade.

A quinta limitação é a capacidade de auditoria.

A privacidade pode dificultar a detecção de fraudes ou falhas do sistema se a divulgação seletiva não for bem projetada.

A sexta limitação é a maturidade.

A FHE para blockchain está avançando rapidamente, mas muitos sistemas ainda são novos em comparação com os contratos inteligentes transparentes tradicionais.

Usuários e desenvolvedores devem considerar a criptografia homomórfica uma infraestrutura promissora, e não uma solução mágica de privacidade.

Riscos de segurança da criptografia homomórfica em cripto

A criptografia homomórfica pode melhorar a privacidade, mas também introduz novos riscos de segurança.

Um parâmetro criptográfico incorreto pode enfraquecer a segurança.

Uma implementação defeituosa pode vazar informações.

Um processo inadequado de geração de chaves pode comprometer os direitos de descriptografia.

Um contrato mal projetado pode expor metadados mesmo que os valores estejam criptografados.

Uma interface pode induzir os usuários ao erro sobre o que realmente é privado.

Um protocolo atualizável pode alterar as regras de privacidade depois que os usuários entrarem no sistema.

Um canal lateral pode revelar informações sobre horários, acessos ou padrões de transação.

Um operador mal-intencionado pode censurar transações criptografadas mesmo sem conseguir lê-las.

Esses riscos mostram por que a criptografia homomórfica deve ser avaliada por especialistas em criptografia, contratos inteligentes e segurança de aplicativos.

Uma privacidade robusta depende da segurança do sistema completo, e não apenas do esquema de criptografia.

Criptografia homomórfica e privacidade de metadados

Metadados são informações sobre uma transação ou interação que podem continuar visíveis mesmo quando os dados principais estão criptografados.

Entre os exemplos estão endereços de carteira, horário das transações, uso de gas, chamadas a contratos, rotas de rede e frequência de interações.

A criptografia homomórfica pode ocultar valores, mas não necessariamente oculta os metadados de forma automática.

O saldo de um usuário pode estar criptografado enquanto o comportamento da carteira continua fácil de analisar.

O valor de um pagamento privado pode ficar oculto enquanto o remetente e o destinatário permanecem visíveis.

Uma posição DeFi privada pode estar criptografada enquanto a interação do usuário com um protocolo específico é pública.

Isso é importante porque a análise de blockchain pode deduzir informações confidenciais com base em padrões.

Por isso, os sistemas de privacidade precisam considerar tanto o conteúdo quanto os metadados.

A criptografia homomórfica protege os dados criptografados, mas outras ferramentas podem ser necessárias para proteger endereços, horários e informações de rede.

Os usuários devem ter cautela quando um projeto promete privacidade total sem explicar como lida com metadados.

Criptografia homomórfica e auditorias de contratos inteligentes

As auditorias de contratos inteligentes são especialmente importantes em sistemas com criptografia homomórfica, pois os contratos costumam combinar criptografia avançada com lógica financeira.

Uma auditoria deve avaliar riscos comuns de contratos inteligentes, como controle de acesso, possibilidade de atualização, reentrância, comportamento aritmético e projeto de permissões.

Também deve avaliar a integração criptográfica, o tratamento de tipos criptografados, a verificação de provas, os fluxos de descriptografia e as premissas de gerenciamento de chaves.

As considerações de segurança do Solidity lembram os desenvolvedores de que a segurança de contratos inteligentes exige atenção cuidadosa a problemas conhecidos e a condições em constante mudança.

Em contratos baseados em FHE, a superfície de risco é maior, pois os desenvolvedores precisam entender tanto a execução na blockchain quanto os cálculos criptografados.

Uma auditoria comum pode não ser suficiente se o auditor não tiver conhecimentos de criptografia.

Os projetos devem explicar o que foi auditado, quais contratos foram analisados e se a lógica FHE foi incluída.

Os usuários devem desconfiar de alegações vagas sobre auditorias.

Contratos confidenciais exigem mais transparência sobre o processo de segurança.

A privacidade não deve ser usada como desculpa para ocultar engenharia inadequada.

Criptografia homomórfica e ativos tokenizados

Ativos tokenizados podem representar ativos do mundo real, direitos financeiros, depósitos, valores mobiliários, faturas, commodities ou outros direitos em uma blockchain.

Muitos casos de uso de ativos tokenizados exigem privacidade, pois as transações comerciais podem conter informações confidenciais.

A criptografia homomórfica pode ajudar sistemas de ativos tokenizados a manter saldos, detalhes de propriedade ou valores de transferência confidenciais e, ainda assim, permitir a lógica de liquidação.

Isso é importante para processos institucionais nos quais a exposição pública pode revelar dados de clientes, atividades de trading, posições de tesouraria ou relações comerciais.

Ao mesmo tempo, os ativos tokenizados muitas vezes precisam atender a requisitos de conformidade, auditoria e aplicabilidade jurídica.

Um sistema totalmente oculto pode não atender a essas necessidades.

O melhor projeto pode combinar cálculos criptografados com divulgação seletiva e controles de acesso verificados.

Isso pode permitir verificações autorizadas sem publicar informações confidenciais para todos.

Assim, a criptografia homomórfica pode ajudar a tornar os ativos tokenizados mais viáveis em uma infraestrutura pública de blockchain.

O essencial é equilibrar a confidencialidade com os requisitos legais e operacionais.

Criptografia homomórfica e ativos de valor estável

Ativos de valor estável são comumente usados em pagamentos, liquidação, garantias de DeFi e gestão de tesouraria.

Transferências públicas podem revelar fluxos comerciais e comportamentos de usuários.

A criptografia homomórfica poderia viabilizar ativos de valor estável com saldos ou valores de transferência criptografados.

Isso permitiria realizar pagamentos sem expor publicamente todos os valores.

Empresas poderiam considerar esse recurso útil para pagamentos a fornecedores, folha de pagamento, reembolsos a clientes ou operações de tesouraria.

Os usuários poderiam considerá-lo útil para a privacidade financeira cotidiana.

No entanto, os ativos de valor estável muitas vezes precisam de controles de conformidade robustos e transparência sobre o resgate.

As transferências criptografadas precisam ser compatíveis com as obrigações dos emissores, os requisitos de auditoria e as regras de acesso legal, quando aplicáveis.

Por isso, a divulgação seletiva e a governança de chaves são especialmente importantes.

A criptografia homomórfica pode proteger a privacidade, mas o projeto do ativo ainda precisa sustentar a confiança nas reservas, no resgate e nos controles.

Criptografia homomórfica e privacy coins

Privacy coins são criptomoedas projetadas para ocultar informações de transações por meio de tecnologias de privacidade.

A criptografia homomórfica é uma possível ferramenta de privacidade, mas não é a única.

Sistemas voltados à privacidade podem usar assinaturas em anel, endereços furtivos, compromissos, provas de conhecimento zero, transações confidenciais, mecanismos de mistura ou outros métodos criptográficos.

A criptografia homomórfica é especialmente útil quando o objetivo é calcular dados criptografados, e não apenas ocultar transferências.

Isso a torna muito relevante para contratos inteligentes e finanças programáveis.

Um sistema de privacidade voltado apenas a pagamentos pode não precisar de FHE completa.

Um protocolo DeFi privado ou uma plataforma de contratos inteligentes confidenciais pode se beneficiar mais diretamente dela.

Os usuários não devem presumir que todas as privacy coins usam criptografia homomórfica.

É importante verificar o projeto criptográfico utilizado.

Diferentes tecnologias de privacidade protegem partes diferentes da transação e do ciclo de vida do aplicativo.

Criptografia homomórfica e experiência do desenvolvedor

A experiência do desenvolvedor é essencial para a adoção da criptografia homomórfica no setor cripto.

A maioria dos desenvolvedores de contratos inteligentes não é especialista em criptografia.

Se for muito difícil usar cálculos criptografados, apenas poucas equipes conseguirão desenvolvê-los com segurança.

As ferramentas para desenvolvedores precisam oferecer tipos de dados criptografados claros, bibliotecas seguras, frameworks de teste, ferramentas de simulação, documentação e configurações padrão seguras.

Também precisam permitir estimar custos de cálculo, fluxos de descriptografia, requisitos de provas e efeitos sobre a experiência do usuário.

O guia Solidity do FHEVM é um exemplo de ferramenta que permite aos desenvolvedores escrever contratos inteligentes confidenciais usando tipos criptografados e lógica baseada em FHE.

Esse tipo de ferramenta é importante porque aproxima a FHE do desenvolvimento comum de contratos inteligentes.

No entanto, ferramentas melhores não eliminam a necessidade de uma análise de segurança.

Contratos inteligentes criptografados podem falhar de formas sutis se os desenvolvedores não compreenderem o modelo de privacidade.

Uma boa formação para desenvolvedores faz parte da adoção segura.

Como avaliar um projeto cripto de criptografia homomórfica

O primeiro passo é verificar se o projeto realmente usa criptografia homomórfica ou se apenas utiliza termos de privacidade em seu marketing.

O segundo passo é identificar se ele usa criptografia parcialmente, um pouco, em níveis ou totalmente homomórfica.

O terceiro passo é entender quais dados estão criptografados e quais metadados continuam públicos.

O quarto passo é verificar quem controla as chaves de descriptografia e se há descriptografia por limiar.

O quinto passo é verificar se o sistema oferece divulgação seletiva.

O sexto passo é analisar as auditorias e revisões criptográficas.

O sétimo passo é avaliar desempenho, taxas e experiência do usuário.

O oitavo passo é examinar os controles de atualização e a governança.

O nono passo é verificar se as alegações de privacidade foram comprovadas em produção ou se aparecem apenas no roadmap.

O décimo passo é começar com valores pequenos antes de usar um novo aplicativo criptografado com valores relevantes.

Equívocos comuns sobre criptografia homomórfica

Um equívoco comum é pensar que a criptografia homomórfica torna tudo privado automaticamente.

Isso não é verdade, pois metadados, endereços, horários e padrões de acesso ainda podem vazar informações.

Outro equívoco é pensar que a FHE elimina a necessidade de auditorias de contratos inteligentes.

Isso não é verdade, pois contratos confidenciais ainda podem ter erros de lógica, permissões inadequadas ou atualizações inseguras.

Um terceiro equívoco é pensar que criptografia homomórfica e provas de conhecimento zero são a mesma coisa.

São ferramentas diferentes que podem se complementar.

Um quarto equívoco é pensar que a criptografia garante conformidade por padrão.

A conformidade depende de leis, políticas, manutenção de registros, divulgação e governança, e não apenas de criptografia.

Um quinto equívoco é pensar que a criptografia homomórfica não tem custo de desempenho.

Na realidade, os cálculos criptografados podem ser muito mais caros do que os cálculos normais.

Compreender essas limitações ajuda os usuários a avaliar as alegações de privacidade de forma mais realista.

Boas práticas para usuários

Os usuários devem ler o que um projeto afirma criptografar antes de presumir que oferece privacidade total.

Devem verificar quem pode descriptografar os dados privados e em quais condições.

Devem entender se valores de transação, endereços de carteira, chamadas a contratos e horários ficam ocultos ou visíveis.

Devem verificar se o aplicativo foi auditado por equipes com experiência em criptografia.

Devem evitar transferir fundos confidenciais para sistemas experimentais de privacidade sem testá-los primeiro.

Devem entender que os recursos de privacidade podem aumentar a complexidade e o risco de erro do usuário.

Devem manter a segurança da carteira em alto nível, pois a criptografia dentro de um aplicativo não protege uma chave privada roubada.

Devem evitar confiar em afirmações vagas como “totalmente privado” ou “criptografia de nível militar” sem detalhes técnicos.

Devem acompanhar anúncios de atualizações que possam alterar as premissas de privacidade.

Devem considerar a criptografia homomórfica útil, mas não mágica.

Boas práticas para desenvolvedores

Os desenvolvedores devem definir um modelo de ameaças claro antes de adicionar criptografia homomórfica.

Devem criptografar apenas os dados que precisam de privacidade e manter o sistema o mais simples possível.

Devem documentar quais informações continuam públicas.

Devem projetar o gerenciamento de chaves antes do lançamento, e não depois.

Devem usar bibliotecas bem revisadas e evitar criar criptografia personalizada.

Devem testar a lógica criptografada sob cargas e padrões de transação realistas.

Devem projetar com cuidado os processos de divulgação seletiva e recuperação.

Devem solicitar auditorias de contratos inteligentes e revisões criptográficas.

Devem fazer afirmações precisas e limitadas sobre a privacidade voltadas aos usuários.

Devem lembrar que uma usabilidade inadequada pode comprometer até mesmo uma criptografia robusta.

Perguntas frequentes

O que é criptografia homomórfica?

A criptografia homomórfica é uma técnica criptográfica que permite realizar cálculos em dados criptografados sem descriptografá-los primeiro.

O que significa criptografia homomórfica no setor cripto?

No setor cripto, significa que dados de blockchain criptografados podem ser processados por contratos inteligentes ou sistemas relacionados enquanto os valores confidenciais permanecem ocultos.

O que é criptografia totalmente homomórfica?

A criptografia totalmente homomórfica, ou FHE, permite realizar cálculos gerais em dados criptografados sem expor os dados subjacentes em texto claro.

A criptografia homomórfica é igual à tecnologia de provas de conhecimento zero?

Não. A criptografia homomórfica permite calcular dados criptografados, enquanto as provas de conhecimento zero comprovam afirmações sem revelar os dados privados que as fundamentam.

É possível usar criptografia homomórfica em contratos inteligentes?

Sim. A criptografia homomórfica pode ser usada para criar contratos inteligentes confidenciais que processam saldos, votos, ofertas ou outros valores privados criptografados.

A criptografia homomórfica torna a blockchain totalmente privada?

Não. Ela pode ocultar dados selecionados, mas metadados como endereços, horários, uso de gas e interações com contratos ainda podem revelar informações.

Por que a criptografia homomórfica é útil para DeFi?

Ela pode ajudar aplicativos DeFi a processar saldos, posições, ordens e verificações de risco criptografados sem expor publicamente todos os detalhes dos usuários.

Qual é a maior limitação da criptografia homomórfica?

A maior limitação é o desempenho, pois os cálculos criptografados geralmente são mais lentos e caros do que os cálculos normais.

Qual é o maior risco de segurança da criptografia homomórfica no setor cripto?

O maior risco é um projeto inadequado do sistema, incluindo gerenciamento fraco de chaves, contratos defeituosos, atualizações inseguras ou alegações enganosas de privacidade.

A criptografia homomórfica pode ajudar na votação privada?

Sim. Votos criptografados podem ser contabilizados sem revelar cada voto individual, desde que o sistema de votação seja projetado corretamente.

A criptografia homomórfica pode ajudar a prevenir MEV?

Ela pode reduzir alguns riscos de MEV ao ocultar detalhes das transações, mas não elimina todos os riscos de ordenação, sequenciamento ou estrutura de mercado.

Como os usuários devem avaliar projetos cripto de FHE?

Os usuários devem verificar o que está criptografado, quem pode descriptografar, o que continua público, se há auditorias e se o sistema está ativo ou apenas foi prometido.

Conclusão

A criptografia homomórfica é uma das tecnologias de privacidade mais importantes para a próxima geração de aplicativos de criptomoedas e blockchain.

Ela permite realizar cálculos com dados criptografados, mantendo valores privados ocultos e ainda úteis em sistemas digitais.

Isso é poderoso para o setor cripto porque as blockchains públicas são transparentes, mas muitas atividades financeiras reais exigem confidencialidade.

A criptografia homomórfica pode viabilizar saldos criptografados, pagamentos e votações privadas, leilões de ofertas lacradas, DeFi confidencial, verificações privadas de identidade, livros de ordens criptografados e processos institucionais em blockchain.

A criptografia totalmente homomórfica é especialmente importante porque pode permitir cálculos gerais sobre dados criptografados.

No entanto, a FHE não é simples, barata nem automaticamente segura.

Ela acrescenta custos de desempenho, desafios de gerenciamento de chaves, riscos relacionados a metadados, complexidade de auditoria e desafios de experiência do usuário.

Também não substitui provas de conhecimento zero, MPC, TEEs, segurança de carteiras ou um bom projeto de contratos inteligentes.

Em vez disso, a criptografia homomórfica deve ser considerada um componente poderoso de uma arquitetura de privacidade mais ampla.

Os sistemas cripto de privacidade mais robustos provavelmente combinarão várias ferramentas, incluindo cálculos criptografados, divulgação seletiva, sistemas de prova, governança cuidadosa e controles sólidos para os usuários.

Para os usuários, a principal lição é ir além dos termos de marketing sobre privacidade e perguntar quais dados estão realmente protegidos.

Para os desenvolvedores, a principal lição é usar criptografia homomórfica apenas com um modelo de ameaças claro, bibliotecas robustas, auditorias cuidadosas e afirmações honestas sobre privacidade.

A criptografia homomórfica pode tornar os aplicativos blockchain mais privados, úteis e adequados a instituições, mas somente quando o sistema completo é projetado levando em conta segurança, transparência e usabilidade.