プライベート・コンピュートとその重要性  [Community Labs]

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本記事は下記の翻訳となります。
[『Private Compute and Why It Matters』](https://www.communitylabs.com/blog/private-compute-and-why-it-matters)（by Community Labs）
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## **プライベートコンピュートとは何か？**

プライベートコンピュートとは、プライバシーと機密性を保持しながら、機密データや暗号化データに対して計算を行うことです。

## **プライベートコンピュートが重要である理由**

データは貴重であり、保護する必要があります。準同型暗号とゼロ知識証明により、これまで不可能だったプライバシー機能を拡張することができます。

医療分野におけるHIPAA準拠の潜在的なユースケースを見てみましょう：患者のプライバシーを維持しながら、機密性の高い医療データの分析を行います。

入力は医療プロバイダーからの患者データです。これは患者の生の暗号化されていない健康情報です。出力は復号化された結果であり、閲覧・分析することができます。これらの結果は暗号化された患者データに対する計算から導き出されますが、重要なのは、これらが元の患者記録そのものではないということです。

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このように、プライベートコンピュートは、特に医療データのような機密情報に関して、データ共有を阻害するプライバシーの障壁を取り除きます。

## 完全準同型暗号（FHE）の紹介

完全準同型暗号（FHE）は、暗号化されたデータを最初に復号化することなく、そのまま計算を行うことができる暗号化の形式です。しかし、それはどのように可能なのでしょうか？誰でもデータを変更できるということでしょうか？

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暗号化されたデータに対する計算結果は、復号化されると、暗号化されていないデータに対して同じ操作を行った結果と同一になります。私たちは単に操作が実行されている間（FHE環境内で）「プライバシーのベール」を追加しているだけです。FHEが達成する重要な任務は、処理中にデータを侵害する可能性のある攻撃を防ぐことです。

## ゼロ知識証明（ZKP）：公開せずに信頼を高める

ZKPは複数の「ニーズ」（何を証明するか）に対して生成できることに注意することが重要です。例えば、ZKPは計算の正確さやデータの整合性などを証明できます。ZKPは完全性、健全性、ゼロ知識という3つの特性を満たす必要があります。

ZKPにより、ブロックチェーンネットワークは機密情報を明かすことなくトランザクションを検証し、スマートコントラクトを実行できるため、プライバシー、スケーラビリティ、効率性が向上します。

## AO上でのプライベートコンピュートの実現

FHEとZKPを使用することで、計算はプライベートに実行され、その正確さはブロックチェーン上で公に検証することができます。

FHEは暗号化されたデータに対する計算を可能にし、モジュールがその内容を見ることなく機密情報を処理できるようにします。ZKPはその後、データ自体や計算の具体的な詳細を明かすことなく、暗号化されたデータに対して特定の計算が正しく実行されたことを証明します。この証明はブロックチェーン上で検証することができます。

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## **AO上での開発者の機会**

完全準同型暗号（FHE）とゼロ知識証明（ZKP）の組み合わせは、AO上で開発者に無限の可能性をもたらします。これらのテクノロジーは、プライバシーと検証可能性を維持しながら機密データの処理を可能にし、特にMLやAIアプリケーションのための新しい機会を創出します。イノベーションの大きな分野としては、プライバシー保護LLM、安全なフェデレーテッドラーニング、安全なデータマーケットプレイスなどが挙げられます。

## 実際のユースケース：PADO Labsの検証可能な機密計算（VCC）ネットワーク

[PADO](https://www.padolabs.org/)はzkFHEベースの分散型コンピューティングユニットを提供し、トラストレスで機密性の高いコンピューティング機能を提供しています。

zkFHEは完全準同型暗号（FHE）とゼロ知識証明（ZK）を組み合わせたものです。これにより、基礎となる情報を明かすことなく、暗号化されたデータに対して計算を実行し、その正確さの検証可能な証明を提供することができます。

ネットワークは、機密計算を実行する[PADO Nodes](https://github.com/pado-labs/pado-network/tree/main/padonode)、タスクとデータ管理のためのブロックチェーンベースのコントラクトシステム、そして分散ストレージレイヤーとしてのArweave Network（近い将来拡張予定）で構成されています。

ユーザーは暗号化されたデータを安全にアップロードし、計算タスクを送信し、データのプライバシーを維持しながら検証可能な正確な結果を受け取ることができます。このインフラストラクチャは、安全なデータ処理を必要とするさまざまなユースケースをサポートし、Web3時代における検証可能なデータ経済の育成を目指しています。

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【Arweave Japan とは】
Arweave Japan は Arweave / AO の日本語ビルダーエコシステム構築を目的とした分散型組織です。

【​Arweave / AO とは？】
​Arweave は無制限にスケール可能な分散型ストレージであり、AO は Arweave 上に構築された無制限にスケール可能な分散型スーパーコンピュータです。Arweave と AO を使って既存のブロックチェーンでは実現不可能であった実用的なプロダクトが開発できます。

イーサリアム L1 のリステーキングによってセキュリティが担保され、TVL はローンチ数ヶ月で 1000 億円近くまで上がり、今後数兆円規模の市場が期待されます。完全フェアローンチされた AO のトークン設計によって、この流動性は AO 上のプロジェクトが活用することができ、ビットコインと同じ半減スケジュールでミントされる AO トークンは開発者やプロジェクトが受け取れる仕組みとなっています。

​Web2 を置き換えるレベルで実用的なプロジェクトが構築できる唯一無二の分散型プロトコル AO で開発することはグローバルの第一線で活躍する非常に大きなチャンスとなっています。

【Social Links】

- [Website](https://arweave.jp)
- [X(Twitter)](https://twitter.com/arweavejp)
- [Discord Community](https://discord.com/invite/bB4N7fAMmp)
- [Github](https://github.com/arweavejp)

【Blog】

- [Zenn Publication](https://dev.to/arweavejp)
- [Note Magazine](https://note.com/kyohei_nft/m/m35c7443e98d0/)
- [dev[.]to](https://dev.to/arweavejp)

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