Pengenalan dan Skenario Aplikasi Fully Homomorphic Encryption

fully homomorphic encryption(FHE) adalah teknologi enkripsi khusus yang memungkinkan perhitungan langsung pada ciphertext tanpa perlu mendekripsi, sehingga melindungi privasi data. Berbeda dengan enkripsi statis dan enkripsi transmisi tradisional, FHE dapat melakukan tugas perhitungan kompleks pada ciphertext.

Salah satu aplikasi khas FHE adalah sistem pemungutan suara online. Dalam skenario ini, pemilih dapat mengenkripsi hasil suara mereka dan mengirimkannya, kemudian pihak ketiga menghitung semua surat suara yang dienkripsi, dan akhirnya hanya hasil akhir yang dipublikasikan. Selama seluruh proses, data pemungutan suara tetap dalam keadaan terenkripsi, secara efektif melindungi privasi individu.

Sistem FHE biasanya mencakup beberapa jenis kunci berikut:

1. Kunci dekripsi: Kunci utama sistem, hanya disimpan oleh pemegang, digunakan untuk mendekripsi ciphertext.

2. Kunci enkripsi: digunakan untuk mengubah teks biasa menjadi teks rahasia, dapat dipublikasikan dalam mode kunci publik.

3. Menghitung kunci: digunakan untuk melakukan operasi homomorfik pada ciphertext, dapat dipublikasikan tetapi tidak dapat digunakan untuk memecahkan ciphertext.

FHE memiliki beberapa pola aplikasi umum:

1. Model outsourcing: menyerahkan tugas komputasi kepada penyedia layanan cloud, melindungi privasi data.

2. Mode Perhitungan Dua Pihak: Kedua belah pihak menyumbangkan data pribadi untuk melakukan perhitungan bersama.

3. Mode Agregasi: Mengagregasi data dari berbagai pihak untuk analisis, seperti pembelajaran federasi.

4. Mode Klien-Server: Server menyediakan perhitungan model AI pribadi untuk beberapa klien.

Keamanan FHE didasarkan pada algoritma kriptografi, tidak bergantung pada perangkat keras. Namun, saat ini beban komputasi FHE masih cukup besar, memerlukan perangkat keras khusus untuk meningkatkan efisiensi. Di masa depan, FHE diharapkan dapat memainkan peran penting dalam komputasi privasi, komputasi multi-pihak yang aman, dan bidang lainnya.