fully homomorphic encryption(FHE) perkembangan dan aplikasi
Konsep fully homomorphic encryption ( FHE ) dapat ditelusuri kembali ke tahun 1970-an, tetapi telah lama sulit untuk direalisasikan. Inti dari FHE adalah melakukan perhitungan pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsi terlebih dahulu. Awalnya, hanya operasi dasar seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian yang dapat dilakukan pada data terenkripsi, yang disebut enkripsi homomorphic parsial. Pada tahun 2009, Craig Gentry mencapai terobosan besar dengan menunjukkan kemungkinan melakukan perhitungan arbitrer pada data terenkripsi, yang mendorong perkembangan FHE.
FHE adalah teknologi enkripsi canggih yang memungkinkan perhitungan langsung pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsi. Ini berarti bahwa operasi dapat dilakukan pada ciphertext dan menghasilkan hasil terenkripsi, di mana hasil yang didekripsi konsisten dengan hasil dari operasi yang sama pada plaintext asli.
Fitur kunci dari FHE termasuk:
Homomorfisme: operasi penjumlahan atau perkalian pada ciphertext setara dengan melakukan operasi yang sama pada plaintext.
Manajemen Kebisingan: Enkripsi FHE akan memperkenalkan kebisingan untuk memastikan keamanan, tetapi setiap kali operasi dilakukan, kebisingan akan meningkat. Mengontrol dan meminimalkan kebisingan sangat penting untuk menjamin akurasi perhitungan.
Operasi Tak Terbatas: Berbeda dengan sebagian enkripsi homomorphic (PHE) dan jenis enkripsi homomorphic tertentu (SHE), FHE mendukung operasi penjumlahan dan perkalian tanpa batas, dan dapat melakukan berbagai jenis perhitungan pada data yang terenkripsi.
Tantangan utama yang dihadapi FHE adalah efisiensi perhitungan. Biaya perhitungan ciphertext bisa 10.000 hingga 1.000.000 kali lebih tinggi daripada perhitungan plaintext. Hanya ketika penjumlahan dan perkalian dapat dilakukan secara tak terbatas pada ciphertext, baru dapat dicapai enkripsi homomorphic sepenuhnya.
Enkripsi Homomorphic dapat dibagi menjadi beberapa kategori berdasarkan tingkat implementasinya:
Enkripsi Homomorphic ( PHE ): mendukung operasi tanpa batas ( penjumlahan atau perkalian ).
Beberapa Enkripsi Homomorphic ( SHE ): mendukung operasi penjumlahan dan perkalian terbatas.
fully homomorphic encryption(FHE): mendukung operasi penjumlahan dan perkalian tak terbatas, dapat melakukan perhitungan apa pun pada data terenkripsi.
Keunggulan utama FHE terletak pada kemampuannya untuk melakukan jenis perhitungan apa pun pada data yang dienkripsi, sambil memastikan privasi dan keamanan selama seluruh proses.
Di bidang blockchain, FHE diharapkan menjadi teknologi kunci untuk mengatasi masalah skalabilitas dan perlindungan privasi. Sistem blockchain saat ini umumnya transparan, semua transaksi dan variabel kontrak pintar bersifat publik. FHE dapat mengubah blockchain yang sepenuhnya transparan menjadi bentuk yang sebagian terenkripsi, sambil tetap mempertahankan kemampuan kontrol kontrak pintar.
Misalnya, sebuah perusahaan sedang mengembangkan mesin virtual FHE, yang memungkinkan pengembang untuk menulis kode kontrak pintar yang mengoperasikan primitif FHE. Metode ini dapat menyelesaikan masalah privasi di blockchain saat ini, memungkinkan aplikasi seperti pembayaran terenkripsi, perjudian online, sambil mempertahankan grafik transaksi, yang lebih ramah regulasi dibandingkan dengan solusi privasi lainnya.
FHE juga dapat meningkatkan pengalaman pengguna proyek privasi melalui pengambilan pesan yang tersimpan (OMR), memungkinkan klien dompet untuk menyinkronkan data tanpa mengekspos konten yang diakses.
Namun, FHE tidak dapat secara langsung menyelesaikan masalah skalabilitas blockchain. Menggabungkan FHE dengan bukti nol pengetahuan (ZKP) mungkin dapat menyelesaikan beberapa tantangan skalabilitas. FHE yang dapat diverifikasi dapat memastikan bahwa perhitungan dilakukan dengan benar, menyediakan mekanisme perhitungan yang dapat dipercaya untuk lingkungan blockchain.
FHE dan ZKP adalah teknologi yang saling melengkapi, tetapi melayani tujuan yang berbeda. ZKP memungkinkan perhitungan yang dapat diverifikasi dan atribut pengetahuan nol, memberikan perlindungan privasi untuk status pribadi. Namun, ZKP tidak dapat memberikan privasi untuk status yang dibagikan, yang sangat penting untuk banyak platform aplikasi terdesentralisasi. FHE dan perhitungan multi-pihak (MPC) dapat mengatasi kekurangan ini, memungkinkan perhitungan data terenkripsi tanpa mengungkapkan data itu sendiri.
Perkembangan FHE saat ini tertinggal sekitar tiga hingga empat tahun dibandingkan ZKP, tetapi sedang dengan cepat mengejar. Proyek FHE generasi pertama telah mulai diuji, dan jaringan utama diharapkan diluncurkan akhir tahun ini. Meskipun beban komputasi FHE masih lebih tinggi dibandingkan ZKP, potensi penerapannya secara besar-besaran sudah mulai terlihat. Begitu FHE memasuki lingkungan produksi dan mencapai skala, diperkirakan akan berkembang dengan cepat seperti ZK Rollups.
Aplikasi FHE menghadapi beberapa tantangan, termasuk efisiensi komputasi dan manajemen kunci. Operasi bootstrapping dalam FHE padat perhitungan, tetapi perbaikan algoritma dan optimasi teknik terus meningkatkan efisiensinya. Untuk beberapa aplikasi tertentu, seperti pembelajaran mesin, alternatif yang tidak menggunakan operasi bootstrapping mungkin lebih efisien.
Manajemen kunci juga merupakan tantangan penting. Beberapa proyek FHE memerlukan manajemen kunci ambang, yang melibatkan sekelompok validator yang memiliki kemampuan dekripsi. Metode ini perlu dikembangkan lebih lanjut untuk mengatasi masalah titik tunggal kegagalan.
Pasar FHE sedang menarik perhatian banyak investor. Beberapa perusahaan modal ventura kripto secara aktif berinvestasi di bidang FHE, menyadari potensinya. Beberapa proyek sedang mengembangkan aplikasi berbasis FHE, seperti perjudian online, pembayaran bisnis, dan permainan.
Threshold FHE( TFHE) menggabungkan FHE dengan MPC dan teknologi blockchain, sangat menjanjikan, membuka skenario aplikasi baru. Kemudahan pengembang FHE memungkinkan penggunaan bahasa kontrak pintar yang umum untuk pemrograman, meningkatkan kegunaannya dalam pengembangan aplikasi.
Lingkungan regulasi FHE bervariasi di berbagai wilayah. Meskipun privasi data umumnya didukung, privasi keuangan tetap merupakan bidang yang kontroversial. FHE memiliki potensi untuk meningkatkan perlindungan privasi data, memungkinkan pengguna untuk mempertahankan kepemilikan data dan mungkin mendapatkan manfaat darinya, sambil mempertahankan manfaat sosial seperti iklan terarah.
Melihat ke depan, penelitian teoritis, pengembangan perangkat lunak, optimasi perangkat keras, dan perbaikan algoritma diperkirakan akan membuat FHE semakin praktis. Perkembangan FHE sedang bertransisi dari penelitian teoritis ke tahap aplikasi praktis, dan diharapkan akan mencapai kemajuan signifikan dalam tiga hingga lima tahun ke depan.
Secara keseluruhan, FHE berada di garis depan revolusi dalam bidang enkripsi, menawarkan kemungkinan baru untuk solusi privasi dan keamanan. Dengan kemajuan teknologi yang terus berlanjut dan perhatian yang berkelanjutan dari modal ventura, FHE diharapkan dapat diterapkan secara luas, mengatasi masalah kunci terkait skalabilitas blockchain dan perlindungan privasi. Seiring dengan matangnya teknologi, FHE diharapkan dapat membuka kemungkinan baru untuk berbagai aplikasi inovatif dalam ekosistem enkripsi.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
fully homomorphic encryption FHE: solusi masa depan untuk privasi dan skalabilitas Blockchain
fully homomorphic encryption(FHE) perkembangan dan aplikasi
Konsep fully homomorphic encryption ( FHE ) dapat ditelusuri kembali ke tahun 1970-an, tetapi telah lama sulit untuk direalisasikan. Inti dari FHE adalah melakukan perhitungan pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsi terlebih dahulu. Awalnya, hanya operasi dasar seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian yang dapat dilakukan pada data terenkripsi, yang disebut enkripsi homomorphic parsial. Pada tahun 2009, Craig Gentry mencapai terobosan besar dengan menunjukkan kemungkinan melakukan perhitungan arbitrer pada data terenkripsi, yang mendorong perkembangan FHE.
FHE adalah teknologi enkripsi canggih yang memungkinkan perhitungan langsung pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsi. Ini berarti bahwa operasi dapat dilakukan pada ciphertext dan menghasilkan hasil terenkripsi, di mana hasil yang didekripsi konsisten dengan hasil dari operasi yang sama pada plaintext asli.
Fitur kunci dari FHE termasuk:
Homomorfisme: operasi penjumlahan atau perkalian pada ciphertext setara dengan melakukan operasi yang sama pada plaintext.
Manajemen Kebisingan: Enkripsi FHE akan memperkenalkan kebisingan untuk memastikan keamanan, tetapi setiap kali operasi dilakukan, kebisingan akan meningkat. Mengontrol dan meminimalkan kebisingan sangat penting untuk menjamin akurasi perhitungan.
Operasi Tak Terbatas: Berbeda dengan sebagian enkripsi homomorphic (PHE) dan jenis enkripsi homomorphic tertentu (SHE), FHE mendukung operasi penjumlahan dan perkalian tanpa batas, dan dapat melakukan berbagai jenis perhitungan pada data yang terenkripsi.
Tantangan utama yang dihadapi FHE adalah efisiensi perhitungan. Biaya perhitungan ciphertext bisa 10.000 hingga 1.000.000 kali lebih tinggi daripada perhitungan plaintext. Hanya ketika penjumlahan dan perkalian dapat dilakukan secara tak terbatas pada ciphertext, baru dapat dicapai enkripsi homomorphic sepenuhnya.
Enkripsi Homomorphic dapat dibagi menjadi beberapa kategori berdasarkan tingkat implementasinya:
Keunggulan utama FHE terletak pada kemampuannya untuk melakukan jenis perhitungan apa pun pada data yang dienkripsi, sambil memastikan privasi dan keamanan selama seluruh proses.
Di bidang blockchain, FHE diharapkan menjadi teknologi kunci untuk mengatasi masalah skalabilitas dan perlindungan privasi. Sistem blockchain saat ini umumnya transparan, semua transaksi dan variabel kontrak pintar bersifat publik. FHE dapat mengubah blockchain yang sepenuhnya transparan menjadi bentuk yang sebagian terenkripsi, sambil tetap mempertahankan kemampuan kontrol kontrak pintar.
Misalnya, sebuah perusahaan sedang mengembangkan mesin virtual FHE, yang memungkinkan pengembang untuk menulis kode kontrak pintar yang mengoperasikan primitif FHE. Metode ini dapat menyelesaikan masalah privasi di blockchain saat ini, memungkinkan aplikasi seperti pembayaran terenkripsi, perjudian online, sambil mempertahankan grafik transaksi, yang lebih ramah regulasi dibandingkan dengan solusi privasi lainnya.
FHE juga dapat meningkatkan pengalaman pengguna proyek privasi melalui pengambilan pesan yang tersimpan (OMR), memungkinkan klien dompet untuk menyinkronkan data tanpa mengekspos konten yang diakses.
Namun, FHE tidak dapat secara langsung menyelesaikan masalah skalabilitas blockchain. Menggabungkan FHE dengan bukti nol pengetahuan (ZKP) mungkin dapat menyelesaikan beberapa tantangan skalabilitas. FHE yang dapat diverifikasi dapat memastikan bahwa perhitungan dilakukan dengan benar, menyediakan mekanisme perhitungan yang dapat dipercaya untuk lingkungan blockchain.
FHE dan ZKP adalah teknologi yang saling melengkapi, tetapi melayani tujuan yang berbeda. ZKP memungkinkan perhitungan yang dapat diverifikasi dan atribut pengetahuan nol, memberikan perlindungan privasi untuk status pribadi. Namun, ZKP tidak dapat memberikan privasi untuk status yang dibagikan, yang sangat penting untuk banyak platform aplikasi terdesentralisasi. FHE dan perhitungan multi-pihak (MPC) dapat mengatasi kekurangan ini, memungkinkan perhitungan data terenkripsi tanpa mengungkapkan data itu sendiri.
Perkembangan FHE saat ini tertinggal sekitar tiga hingga empat tahun dibandingkan ZKP, tetapi sedang dengan cepat mengejar. Proyek FHE generasi pertama telah mulai diuji, dan jaringan utama diharapkan diluncurkan akhir tahun ini. Meskipun beban komputasi FHE masih lebih tinggi dibandingkan ZKP, potensi penerapannya secara besar-besaran sudah mulai terlihat. Begitu FHE memasuki lingkungan produksi dan mencapai skala, diperkirakan akan berkembang dengan cepat seperti ZK Rollups.
Aplikasi FHE menghadapi beberapa tantangan, termasuk efisiensi komputasi dan manajemen kunci. Operasi bootstrapping dalam FHE padat perhitungan, tetapi perbaikan algoritma dan optimasi teknik terus meningkatkan efisiensinya. Untuk beberapa aplikasi tertentu, seperti pembelajaran mesin, alternatif yang tidak menggunakan operasi bootstrapping mungkin lebih efisien.
Manajemen kunci juga merupakan tantangan penting. Beberapa proyek FHE memerlukan manajemen kunci ambang, yang melibatkan sekelompok validator yang memiliki kemampuan dekripsi. Metode ini perlu dikembangkan lebih lanjut untuk mengatasi masalah titik tunggal kegagalan.
Pasar FHE sedang menarik perhatian banyak investor. Beberapa perusahaan modal ventura kripto secara aktif berinvestasi di bidang FHE, menyadari potensinya. Beberapa proyek sedang mengembangkan aplikasi berbasis FHE, seperti perjudian online, pembayaran bisnis, dan permainan.
Threshold FHE( TFHE) menggabungkan FHE dengan MPC dan teknologi blockchain, sangat menjanjikan, membuka skenario aplikasi baru. Kemudahan pengembang FHE memungkinkan penggunaan bahasa kontrak pintar yang umum untuk pemrograman, meningkatkan kegunaannya dalam pengembangan aplikasi.
Lingkungan regulasi FHE bervariasi di berbagai wilayah. Meskipun privasi data umumnya didukung, privasi keuangan tetap merupakan bidang yang kontroversial. FHE memiliki potensi untuk meningkatkan perlindungan privasi data, memungkinkan pengguna untuk mempertahankan kepemilikan data dan mungkin mendapatkan manfaat darinya, sambil mempertahankan manfaat sosial seperti iklan terarah.
Melihat ke depan, penelitian teoritis, pengembangan perangkat lunak, optimasi perangkat keras, dan perbaikan algoritma diperkirakan akan membuat FHE semakin praktis. Perkembangan FHE sedang bertransisi dari penelitian teoritis ke tahap aplikasi praktis, dan diharapkan akan mencapai kemajuan signifikan dalam tiga hingga lima tahun ke depan.
Secara keseluruhan, FHE berada di garis depan revolusi dalam bidang enkripsi, menawarkan kemungkinan baru untuk solusi privasi dan keamanan. Dengan kemajuan teknologi yang terus berlanjut dan perhatian yang berkelanjutan dari modal ventura, FHE diharapkan dapat diterapkan secara luas, mengatasi masalah kunci terkait skalabilitas blockchain dan perlindungan privasi. Seiring dengan matangnya teknologi, FHE diharapkan dapat membuka kemungkinan baru untuk berbagai aplikasi inovatif dalam ekosistem enkripsi.