7月1日，Zama公共測試網正式上線。我們還將發(fā)布Zama保密區(qū)塊鏈協議白皮書和精簡版。那么，Zama是什么？Zama未來前景如何？Zama值得大家長期關注嗎？

區(qū)塊鏈隱私技術正成為去中心化世界的重要基礎，而Zama走在這一前沿，以其創(chuàng)新的同態(tài)加密（FHE）技術為核心，重塑了數據隱私保護的方式。通過其獨特的FHE庫“tfhe-rs”，Zama允許用戶在不解密的情況下對數據進行計算，保障隱私的同時確保安全性。此外，Zama推出的fhEVM將這一技術引入智能合約，開創(chuàng)了隱私保護智能合約的新時代，讓數據在區(qū)塊鏈上流轉時依然保持隱秘。配合Concrete庫對同態(tài)加密操作進行模擬和優(yōu)化，Zama提供了一整套完整的隱私計算方案，推動了區(qū)塊鏈隱私技術的進一步發(fā)展。

兄弟，我聽說了一個名為 Zama 的新協議，它使用“環(huán)形 FHE”來保護區(qū)塊鏈中的隱私。那是什么？

兄弟，你正在挖掘隱私技術的“圣杯”。我們先從FHE開始吧，FHE 是全同態(tài)加密的縮寫。

通常，要對加密數據（例如在區(qū)塊鏈上）進行任何操作，都必須先解密。但解密后，數據就暴露了。FHE 是一種加密魔法，它允許你在數據加密的情況下對其進行處理和計算。

可以把它想象成科學家使用的密封手套箱。你可以把手戴在手套里，處理里面的敏感材料，而無需將它們暴露在外部空氣中。FHE 是這種用于存儲數據的盒子的數字化版本。

好的，那么 TFHE 中的“環(huán)形”部分是什么？

這就是 Zama 的秘訣。“環(huán)形”指的是他們用來實現 FHE 魔法的特定數學形狀和方法。你不需要是數學天才就能理解，只要知道一點：舊版本的 FHE 速度非常慢。慢到對于像區(qū)塊鏈這樣的現實世界應用來說，它們基本上毫無用處。

TFHE（環(huán)形FHE）是一種特殊類型的FHE，其設計速度更快。這項突破使得這項隱私技術能夠在實時網絡上實際使用，而無需耗費大量時間來處理交易。Zama團隊正是這種高速FHE的先驅。

那么 Zama 如何使用它來保護區(qū)塊鏈上的隱私呢？

這就是革命性的地方。像以太坊這樣的區(qū)塊鏈是透明的。每個人都可以看到每一筆交易、每個錢包余額，以及你在 DeFi 上所做的一切。

Zama 的技術可以讓你構建使用加密數據的智能合約。想象一下：

• 您可以在 DAO 中投票，而沒有人知道您投票的方式，但智能合約仍然可以正確計算加密投票。
• 你的錢包余額可能隱藏在鏈上，但你仍然可以向 DeFi 應用證明你有足夠的資金來申請貸款。應用會知道你的資金充足，但永遠不會看到你的實際余額。
•  游戲中可能隱藏著一些信息。你角色的屬性或手中的牌可能被加密在鏈上，只有你選擇時才會顯示。

Zama 本質上允許直接在公共區(qū)塊鏈上實現保密性和隱私性，這迄今為止幾乎是不可能的。

如果這真的好，為什么它還沒有普及到各個地方呢？

這一切都與權衡有關，而這其中最大的一個是：計算成本。

盡管 TFHE 的速度比 FHE 快得多，但它的計算量仍然遠高于處理未加密數據。對加密數據進行計算需要耗費更多的電力和時間。Zama 和整個 FHE 領域面臨的主要挑戰(zhàn)是使其足夠高效，以免拖慢區(qū)塊鏈速度或使交易費用過高。

什么是FHE？

簡而言之，全同態(tài)加密算法是利用數學上的同態(tài)性質，在密文狀態(tài)下對數據進行多種計算計算從而保證信息不被泄露的一種隱私技術。在web2領域，目前被應用在醫(yī)療信息加密、金融數據隱私、云端數據加密等方面。這一加密算法最早在1978年被提出，21世紀被重新關注，多種技術方案的出現優(yōu)化了對噪音和浮點數的處理，并且提高了算法性能，這些真正推動了FHE技術應用于商業(yè)領域。

全同態(tài)加密算法具有三大特性： 完全同態(tài)性、 數據保密性和計算靈活性。

• 完全同態(tài)性：相比于半同態(tài)加密，全同態(tài)加密允許在加密數據上執(zhí)行任意的數學運算，包括加法、乘法、甚至更復雜的組合運算，而半同態(tài)加密方案只支持某些特定的運算；
• 數據保密性：全同態(tài)加密算法允許對密文進行任意多次的加法和乘法操作，結果仍然保持在密文狀態(tài)；
• 計算靈活性：全同態(tài)加密算法可以進行多種計算操作，包括加法、乘法、布爾運算等

這一技術方案固然有其保證隱私層面的優(yōu)勢，但對于大規(guī)模數據處理和計算效率要求較高的應用，仍然有改進的空間。

為什么FHE是下一個ZK級別的賽道？

隱私加密算法從最早的對稱加密和非對稱加密逐步演變到更復雜、更安全的多方計算（MPC）、零知識證明（ZK）和全同態(tài)加密（FHE）。這一過程伴隨著技術的進步和應用場景的變化。隨著工業(yè)領域對隱私加密的需求提高、場景越發(fā)豐富，在區(qū)塊鏈領域對FHE的關注日漸明顯。

就隱私計算而言，MPC和ZK已經在加密貨幣領域廣泛應用。但為何現在人們的目光轉向了FHE？相比于MPC，FHE不僅在隱私保護上更為出色，計算靈活性也更強，并且無需多方驗證；而與ZK相比，ZK擅長證明某個條件的真實性，而FHE則能夠對加密數據進行計算，甚至可以在加密數據上訓練和推斷機器學習模型。幾種主流隱私算法各具優(yōu)劣，且在不同的應用場景中各展所長，助力隱私計算在實際中落地生根。

Zama是一家什么樣的公司？

Zama是一家成立于2020年的隱私公司，團隊主要來自于歐洲，由 30 多位博士及密碼學專家組成。今年三月，Multicoin Capital 與 Protocol Labs 共同領投了對 Zama 的 7300 萬美元投資，這輪投資的其他參與機構還包括 Metaplanet、Blockchange、VSquared、Stake Capital 和 Portal Ventures，以及包括 Juan Benet（Filecoin）、Gavin Wood（Polkadot）、Anatoly Yakovenko（Solana）、Julien Bouteloup（StakeDAO）和 Tarun Chitra（Gauntlet）在內的幾位其他項目的創(chuàng)始人。

Zama的核心團隊由經驗豐富的行業(yè)領袖組成。聯合創(chuàng)始人兼CEO Rand Hindi 自10歲開始編碼，具有豐富的創(chuàng)業(yè)經歷和多項高等教育背景，覆蓋計算機科學、人工智能和生物信息學領域。聯合創(chuàng)始人兼CTO Pascal Paillier 是一位資深的密碼學專家，擁有巴黎高科電信的密碼學博士學位。

Zama的產品生態(tài)：從框架到工具的全矩陣

Zama核心的四大產品：

• Concrete——開源框架
• Concrete ML——開源機器學習工具
• fhEVM——以太坊上的全同態(tài)加密虛擬機
• TFHE-rs——第一個開源工具

Concrete：FHE專用開源框架

Concrete 是一個專為同態(tài)加密設計的開源框架，讓開發(fā)者能夠在保證數據隱私的前提下進行計算。它就像一個智能的鎖匠，可以在不打開鎖的情況下操作鎖內的機制——你可以處理數據，但始終保持數據是加密的狀態(tài)。Concrete 為開發(fā)者提供了工具和基礎設施，簡化了在同態(tài)加密環(huán)境下編寫代碼的過程。這意味著即便不精通加密技術的開發(fā)者，也可以利用 Concrete 進行高效的加密計算開發(fā)。并且Concrete 通過模擬與分析工具，幫助開發(fā)者了解其同態(tài)加密程序的執(zhí)行性能。它就像一個動態(tài)調校的發(fā)動機，確保應用能夠以最佳性能運轉，同時減少計算資源的消耗。

Concrete 的核心價值在于它將同態(tài)加密這種復雜而高效的加密技術變得更易于使用。通過 Concrete，開發(fā)者可以在不泄露任何敏感信息的情況下，對加密數據進行數學運算和處理。這種能力在數據隱私和安全性要求極高的領域（如金融、醫(yī)療等）尤為重要。

Concrete ML：易用的機器學習工具

Concrete ML 以易用性為核心，它提供了與常用框架相似的 API，開發(fā)者可以像使用熟悉的工具一樣，選擇通過 FHE 在加密數據上執(zhí)行推理或訓練任務。它的模型接口與 scikit-learn 的模型非常相近，并且還支持將 PyTorch 的模型轉化為 FHE 模型。通過 FHE，Concrete ML 打開了機器學習在多個隱私敏感領域的應用新大門，比如在數據協作和隱私法規(guī)等方面。

具體而言，它在內置模型和自定義模型上盡可能地為開發(fā)者提供便利：

內置模型：提供與 scikit-learn 和 XGBoost 類似的即用型 FHE 友好模型，快速上手。

自定義模型：支持量化感知訓練的模型，用戶可通過 PyTorch 或 keras/tensorflow 開發(fā)并通過 ONNX 導入 Concrete ML。

fhEVM：開發(fā)者友好的基礎設施

fhEVM 通過全同態(tài)加密讓以太坊虛擬機上能夠實現真正保密的智能合約。得益于 FHE 的技術突破，Zama 的 fhEVM 實現了在兼容現有dApps的基礎上、在加密數據上的智能合約運行，確保了兩大核心特性：交易和狀態(tài)的全程加密：交易中的數據從頭到尾都保持加密狀態(tài)，確保任何人都無法窺探其中的內容。鏈上組合性與數據可用性：合約狀態(tài)在每次更新時依然是加密的，確保隱私性。

在功能上，fhEVM引入了TFHE solidity庫，使得開發(fā)者可以使用現有的solidity工具鏈無縫開發(fā)。并且，常見的運算符在加密狀態(tài)下依然可用，智能合約能夠在加密狀態(tài)下執(zhí)行條件檢查，盡可能地做到了以太坊開發(fā)者友好。在加密和解密設計方面，開發(fā)者只需使用 euint 數據類型來標記合約中的保密部分，加密狀態(tài)的訪問控制邏輯可由開發(fā)者自定義；fhEVM支持多種解密選項，如閾值解密、集中化解密或 KMS 解密，操作比較靈活。

TFHE-rs：并行化解決方案提高運算性能

TFHE-rs 是一個專門用 Rust 語言編寫的庫，能夠在加密數據上執(zhí)行布爾和整數運算，實現了 TFHE 技術的功能。TFHE-rs的優(yōu)勢之一是它的功能范圍，提供了多種接口：Rust API、C API和適用于客戶端的 WASM API。同時，TFHE-rs 提供了高度模塊化的設計，像是一套靈活的樂高積木，開發(fā)者可以根據自己的需求自由組合不同的功能模塊，打造適合自身業(yè)務的加密計算解決方案。這使得它可以應用于從簡單計算到復雜系統的各類場景。

在性能方面，TFHE-rs 采用了一種基于位級別的加密操作，這使得它可以非常細粒度地處理數據。相比于處理整個數據塊的加密系統，位級操作在執(zhí)行同態(tài)運算時具有更高的靈活性和效率。具體來說，它允許對每一位加密數據進行獨立的操作，減少了不必要的計算負擔。這種操作方式尤其適用于邏輯門運算（如 AND、OR、XOR 等），大大提升了加密計算的速度。

最為創(chuàng)新的是，TFHE-rs 通過多線程并行處理和Bootstrapping 并行化，顯著提升了同態(tài)加密運算的性能。TFHE-rs 將 Bootstrapping 的不同階段拆分為多個可以并行計算的部分，例如處理多個加密位或批量操作多個密文。通過并行化，Bootstrapping 操作可以在多個處理器核心上同時進行，從而大幅縮短單個 Bootstrapping 的執(zhí)行時間。

Zama的五大應用場景

在fhEVM的基礎上，zama給出了五大頗具前景的鏈上隱私應用場景：鏈上隱私保護的合約交易、去中心化的隱私暗池、DAO治理、鏈上盲拍和鏈上游戲五大方面。

鏈上交易

在Defi領域中，數據隱私與安全性一直都是核心關注點。金融合約通常涉及敏感信息，如金額、利率、還款計劃等，這些信息在鏈上完全的公開透明將導致用戶隱私泄露。Zama通過將智能合約在 fhEVM 上執(zhí)行，整個合約邏輯可以在數據加密的狀態(tài)下進行。這意味著金融機構或鏈上的其他節(jié)點無法直接查看合約內容，但合約的執(zhí)行依舊能夠被驗證。例如，一個貸款合約可以以加密的形式保存用戶的貸款金額、還款周期、利率等參數，整個計算過程也在加密狀態(tài)下進行，從而實現“隱私保護的合約執(zhí)行”。即使其他節(jié)點驗證了合約的執(zhí)行，也無法看到其中的具體交易內容。具體的使用場景包括：期權合約、掉期合約等復雜金融衍生品的結算；鏈上借貸等。

去中心化隱私暗池

暗池是金融市場的一種私密交易平臺，允許大額交易在不公開顯示的情況下執(zhí)行，以避免因公開交易訂單而引發(fā)市場波動。暗池中的隱私需求不僅有身份隱私，還包括訂單內容隱私和交易過程隱私。在傳統暗池中，訂單匹配機制依賴于中央平臺或可信第三方，這意味著平臺有可能訪問訂單信息，帶來隱私風險。

TFHE-rs 支持對加密數據進行運算，暗池可以利用這一點，對加密的買賣訂單進行匹配處理，而不需要解密訂單的價格、數量等細節(jié)。交易平臺可以加密處理用戶的買賣意圖，并在隱私狀態(tài)下找到匹配的訂單。這些訂單可以在加密狀態(tài)下進行驗證，確認價格、數量是否符合交易條件，同時保持這些數據的加密狀態(tài)。

DAO治理

DAO治理中涉及到的隱私問題包括投票者的隱私和DAO金庫的隱私。DAO的投票機制通常會暴露每個投票者的偏好或立場，這在某些情況下可能導致投票行為的操縱或不當影響，比如持有governance token更多的人通常在投票過程中有更大的影響力，這會產生威權偏見從而影響結果。DAO 治理中的合約通常涉及財務支出、項目分配等敏感信息，DAO應該在保證透明性的同時又應當避免透露各項目的資金數額或接受方身份。

Zama給出的解決方案是：每個 DAO 成員的投票數據都可以加密處理，而計票合約則在不解密投票數據的情況下，執(zhí)行投票統計和結果計算。最終，投票結果可以公開，而投票過程保持隱私。通過同態(tài)加密，投票者的投票可以被驗證是否有效（如是否符合投票資格），但不需要公開其投票內容。

鏈上盲拍

鏈上盲拍是一種拍賣機制，參與者在鏈上提交他們的競標出價，但這些出價在拍賣結束前不會被公開。目前為止大多數開發(fā)者會選用零知識證明和兩步法來解決盲拍的隱私性問題。對零知識證明方法而言，數據存儲在鏈外，這將帶來的新的加密問題。

Zama 通過全同態(tài)加密改進了盲拍，使得可以在鏈上處理加密的競拍數據，而無需公開出價。傳統盲拍通常需要在拍賣結束后公開出價，而 Zama 的方案允許拍賣直接對加密數據進行計算，保證整個過程中的隱私性。在技術上，Zama通過同態(tài)比較、條件更新和安全結算來消除公開出價的需求。Zama可以實現在不解密的情況下進行出價比較，使用類似加密多路復用器的方法，根據加密條件選擇最高出價并更新結果，從而保證安全地處理出價詳情而不暴露任何敏感信息。拍賣結束后，只有競得者可以通過安全解密機制領取獎品，驗證他們是否為最高出價者，同時不會泄露其他人的出價信息。

鏈上游戲

Zama 通過其平臺 fhEVM 引入了一種利用全同態(tài)加密改進鏈上游戲的方法，他們在官網展示了如何在區(qū)塊鏈上構建流行游戲“Wordle”的加密版本。Zama實現了游戲狀態(tài)和輸入保持加密，同時仍能讓智能合約進行驗證。這意味著敏感的游戲數據可以保持私密，防止未經授權的訪問或篡改，即使這些數據在鏈上被處理。這使鏈上游戲在不犧牲區(qū)塊鏈透明度或功能性的情況下更加私密和可擴展。

介紹 Zama 機密區(qū)塊鏈協議

詢問任何熟悉區(qū)塊鏈的人，這項技術的最大缺點是什么：雖然一些具體的答案可能有所不同，但你可能會發(fā)現安全和隱私問題始終位居前列，并且常常伴隨著有關該技術速度及其相關監(jiān)管的問題。

那么，如果不能完全信任區(qū)塊鏈，為什么還要使用它呢？畢竟，在這項技術出現之前，你早已在缺乏區(qū)塊鏈的情況下管理財務、治理等事務了很長一段時間。如今，用戶、消費者以及公司和組織越來越需要獲得足夠的保障，確保他們所需的服務能夠安全地提供，這一點無疑發(fā)生了變化。

透明度與保密性？

區(qū)塊鏈網絡本質上是透明的，鏈上所有內容公開這一事實被廣泛認為是積極的，尤其是在驗證交易方面。當然，其缺點是所有關于交易的關鍵信息也都公開，包括你不愿透露的數據。這正是困擾區(qū)塊鏈技術更廣泛應用的持續(xù)困境所在：保持交易的私密性會阻礙可驗證性，但如果無法驗證交易，缺乏透明度又會讓用戶面臨令人不安的境地。

在構建去中心化應用程序 (dapps) 時，透明度和保密性之間的界限變得更加模糊。如今，所有交易細節(jié)（包括余額、轉賬金額和合約狀態(tài)）都在鏈上公開可見；這使得區(qū)塊鏈無法用于許多需要隱私的機構和消費者應用程序，而隱私是金融領域的標準。

缺乏保密性是 DApp 大規(guī)模應用的一大障礙，而 DApp 正是區(qū)塊鏈的下一個關鍵前沿。過去幾年，人們高度重視構建穩(wěn)定的基礎設施：現在是時候在這些基礎設施的基礎上構建應用程序，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈的潛力了。釋放這一潛力的關鍵在于找到一個兼顧兩者優(yōu)勢的解決方案，將討論的焦點從“透明性 VS 保密性”轉變?yōu)?ldquo;透明性 + 保密性”，就像 Web 從 HTTP 遷移到 HTTPS 時所做的那樣。

解決困境：Zama 機密區(qū)塊鏈協議

透明度雖然是達成共識的基礎，但卻是以犧牲隱私為代價的。為了克服這個問題，Zama 團隊在過去幾年里一直孜孜不倦地努力。Zama 是一家致力于為區(qū)塊鏈構建先進全同態(tài)加密 (FHE) 解決方案的開源密碼學公司，長期以來，該公司一直將全同態(tài)加密 (FHE)——一種無需解密即可處理數據的技術——視為一項突破性的技術，它將改變用戶、企業(yè)和組織對隱私的看法。

從一開始，區(qū)塊鏈似乎就是深入研究和開發(fā) FHE 全部潛力的完美環(huán)境，這是一項漫長而復雜的探索，最終以 Zama 機密區(qū)塊鏈協議的推出而告終。

Zama 協議解決了鏈上透明度與保密性之間長期存在的矛盾。該協議結合了 FHE 協處理器、閾值多方計算 (MPC) 和零知識證明 (ZKP)，能夠在公共環(huán)境中實現隱私計算。

這是迄今為止最完整的保密協議，允許開發(fā)人員使用 Solidity 等熟悉的工具編寫完全保密的智能合約，而無需通過提供以下幾個關鍵元素來修改底層區(qū)塊鏈：

• 交易輸入和狀態(tài)的端到端加密
• 機密合約之間以及與非機密合約之間的可組合性
• 可編程隱私，通過智能合約定義誰可以解密什么，從而輕松構建符合全球法規(guī)的 dapp

正如Zama 協議精簡版白皮書所述，該協議引入了一個新穎的跨鏈保密層，可在現有區(qū)塊鏈上運行。憑借這些特性，Zama 協議使保密智能合約能夠在任何 Layer 1 或 Layer 2 網絡上無縫運行，從而在不改變底層基礎設施的情況下擴展隱私保障。

超越 FHE

Zama 協議充分利用了直接對加密數據進行安全計算的能力。正因如此，盡管速度緩慢且易用性受限，FHE 長期以來一直被認為是密碼學的“圣杯”：正因如此，Zama 團隊致力于開發(fā)一種能夠支持任何類型應用程序的技術，使用 Solidity 和 Python 等常見編程語言，同時速度比幾年前快 100 倍以上。

為了創(chuàng)建一個顛覆性的綜合協議，滿足 交付完全保密區(qū)塊鏈的所有要求，團隊突破了 FHE 的常規(guī)框架。作為支持該協議的主要組件，Zama 的庫 FHEVM 使得在加密數據上運行保密智能合約成為可能：將其與 MPC 相結合以確保安全協作，并與 ZK 相結合以確?？沈炞C性，Zama 致力于克服每個單獨解決方案的主要缺陷。

解鎖新的可能性

Zama 致力于該項目的主要動機之一是區(qū)塊鏈中對隱私保護原語日益增長的需求。盡管人們對從保密代幣轉移到穩(wěn)定幣、從私密 DeFi 到隱私保護身份和合規(guī)性等解決方案的興趣日益濃厚，但目前，如果沒有保密性保障，這些解決方案都無法安全地部署在公鏈上。

• 金融與銀行：安全的交易處理、風險建模和機密的鏈上支付，使區(qū)塊鏈技術適用于金融機構。
• 機密 DeFi：完全保護用戶數據的私人智能合約和 dapps 應用程序。
• FHE 國家操作系統和網絡國家：對鏈上社區(qū)和網絡國家具有很強的保密性，在保護敏感信息的同時支持民主治理。
• 端到端加密交易和狀態(tài)：交易中的所有數據都經過加密，絕不會泄露，確保完全保密。
• 鏈上可組合性和數據可用性：智能合約狀態(tài)不斷更新，同時保持完全加密，既保留了可組合性，又保留了隱私性。

由于這種方法，Zama 協議的采用者可以不受限制地享受不同技術的所有優(yōu)勢：可驗證性、去中心化、可擴展性、可組合性、安全性，以及至關重要的開發(fā)人員易用性。

為了引領其協議革新鏈上隱私，Zama 推出了一個公共測試網，為開發(fā)者提供構建隱私保護去中心化應用程序的現成基礎。這將允許任何人部署和測試他們的隱私 dapp，同時也使運營商能夠協調并熟悉操作。

未來展望

隱私交易將成為繼解決擴容問題之后的下一個重要趨勢。如今，擴容的核心問題已經不再是基礎設施技術本身，反而是監(jiān)管、市場接受度等推動大規(guī)模應用的關鍵條件仍然不足。而隱私交易通過技術基礎設施的優(yōu)化，進一步細分了用戶群體、交易方式以及應用場景，這在某種程度上可能會像零知識證明技術那樣，得到廣泛應用。

未來在FHE技術的支持下，去中心化交易所和中心化交易所之間的體驗差距將大大縮小。鏈上游戲也可以借助隱私技術解決隨機數帶來的安全隱患。雖然這個領域的潛力巨大，但性能限制依然明顯。要滿足大量高頻的交易的場景，還需要相當長的時間。

以上就是腳本之家小編給大家分享的Zama是什么項目？Zama產品生態(tài)、應用場景、未來展望介紹了，希望大家喜歡！