Tamamen homomorfik şifreleme: Blok Zinciri gizliliği ve güvenliği için yeni bir sınır

Tamamen homomorfik şifreleme (FHE), şifrelenmiş veriler üzerinde şifre çözmeden hesaplama yapmaya olanak tanıyan ileri düzey bir şifreleme teknolojisidir. Bu kavram, ilk olarak 1970'lerde ortaya atılmıştır, ancak 2009 yılında Craig Gentry'nin çığır açan araştırması sayesinde mümkün hale gelmiştir. FHE'nin temel özellikleri arasında homomorfiklik, gürültü yönetimi ve sonsuz işlem desteği bulunmaktadır.

Kısmi homomorfik şifreleme ve belirli bir homomorfik şifreleme ile karşılaştırıldığında, FHE sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemini destekleyerek şifreli veriler üzerinde rastgele hesaplamalar yapma imkanı sunar. Bu özellik, FHE'nin gizliliği ve veri güvenliğini koruma konusundaki büyük potansiyelini ortaya koymaktadır.

Blok Zinciri alanında, FHE ölçeklenebilirlik ve gizlilik koruma sorunlarını çözmek için anahtar teknoloji olma umudunu taşıyor. Bu, şeffaf blok zincirini kısmi şifreleme formuna dönüştürürken, akıllı sözleşmelerin kontrol yeteneğini koruyabilir. Bazı projeler, programcıların Solidity kullanarak FHE ilkelere müdahale eden kodlar yazmalarına olanak tanıyan FHE sanal makineleri geliştirmektedir.

FHE ayrıca gizlilik mesajı arama (OMR) aracılığıyla cüzdan istemcisi senkronizasyon sorunlarını çözmek gibi gizlilik projelerinin kullanılabilirliğini artırabilir. FHE kendisi doğrudan blok zinciri ölçeklenebilirlik sorunlarını çözmese de, sıfır bilgi kanıtları (ZKP) ile birleştirildiğinde bazı ölçeklenebilirlik zorlukları için çözümler sunabilir.

FHE ve ZKP tamamlayıcı teknolojilerdir, her biri farklı amaçlara hizmet eder. ZKP, doğrulanabilir hesaplamalar ve sıfır bilgi özellikleri sağlar, FHE ise şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplama yapmayı, verilerin kendisini açığa çıkarmadan mümkün kılar. İkisini bir araya getirmek, hesaplama karmaşıklığını artırsa da, belirli kullanım senaryolarında gerekli olabilir.

Şu anda, FHE'nin gelişimi ZKP'den yaklaşık üç ila dört yıl geri kalmış durumda, ancak hızla ilerliyor. Birinci nesil FHE projeleri test aşamasına girdi ve ana ağın bu yılın ilerleyen dönemlerinde piyasaya sürülmesi bekleniyor. Hesaplama yükü hala ZKP'den yüksek olsa da, FHE'nin büyük ölçekli benimseme potansiyeli oldukça büyük.

FHE'nin karşılaştığı başlıca zorluklar hesaplama verimliliği ve anahtar yönetimidir. Başlatma işleminin hesaplama yoğunluğu, algoritma iyileştirmeleri ve mühendislik optimizasyonları ile geliştirilmektedir. Anahtar yönetimi açısından, bazı projeler tek nokta arızası sorununu aşmak için eşik anahtar yönetimini araştırmaktadır.

Piyasada FHE alanında aktif olan birçok şirket ve proje bulunmaktadır, bunlar arasında Arcium, Cysic, Zama, Sunscreen, Octra, Fhenix, Mind Network ve Inco gibi isimler yer almaktadır. Bu projeler, donanım hızlandırmadan gizlilik koruma blok zincirine kadar geniş bir uygulama yelpazesini kapsamaktadır.

FHE'nin gelişimi teorik araştırmalardan pratik uygulamalara doğru kayıyor. Önümüzdeki üç ila beş yıl içinde, FHE'nin teori, yazılım, donanım ve algoritmalar alanında önemli ilerlemeler kaydetmesi bekleniyor, bu da onu pratik uygulamalarda daha uygulanabilir hale getirecek.

Teknolojinin olgunlaşması ve risk sermayesinin sürekli ilgisi ile FHE, Blok Zinciri ölçeklenebilirlik ve gizlilik koruma sorunlarının çözümünde önemli bir rol oynaması ve şifreleme ekosisteminin yenilik ve gelişimini teşvik etmesi beklenmektedir.