Perkembangan dan Aplikasi Enkripsi Homomorphic Penuh ( FHE )

fully homomorphic encryption(FHE) adalah teknologi enkripsi canggih yang memungkinkan perhitungan pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsinya. Konsep ini pertama kali dapat ditelusuri kembali ke tahun 1970-an, tetapi baru pada tahun 2009, pekerjaan inovatif Craig Gentry yang membuatnya benar-benar mungkin.

Fitur inti dari FHE mencakup homomorfisme ( operasi penjumlahan dan perkalian data terenkripsi yang setara dengan operasi teks biasa ), manajemen kebisingan, dan kemampuan operasi tak terbatas. Dibandingkan dengan enkripsi homomorfik sebagian ( PHE ) dan beberapa jenis enkripsi homomorfik ( SHE ), FHE mendukung operasi penjumlahan dan perkalian yang tidak terbatas, menjadikannya teknologi yang sangat kuat tetapi membutuhkan perhitungan yang intensif.

Dalam bidang blockchain, FHE diharapkan menjadi teknologi kunci untuk memecahkan masalah skalabilitas dan perlindungan privasi. Ini dapat mengubah blockchain yang transparan menjadi bentuk yang sebagian terenkripsi, sambil mempertahankan kontrol kontrak pintar. Metode ini dapat mewujudkan aplikasi pembayaran terenkripsi, permainan privasi, dan lain-lain, sambil mempertahankan grafik transaksi, sehingga lebih menguntungkan dalam hal regulasi.

FHE juga dapat meningkatkan pengalaman pengguna proyek privasi melalui pengambilan pesan rahasia (OMR), memungkinkan klien dompet untuk menyinkronkan data tanpa mengungkapkan konten yang diakses. Meskipun FHE sendiri tidak secara langsung menyelesaikan masalah skalabilitas blockchain, menggabungkannya dengan bukti nol pengetahuan (ZKP) dapat memberikan cara baru untuk mengatasi tantangan ini.

FHE dan ZKP adalah teknologi yang saling melengkapi, masing-masing melayani tujuan yang berbeda. ZKP menyediakan komputasi yang dapat diverifikasi dan atribut nol pengetahuan, sedangkan FHE memungkinkan perhitungan pada data terenkripsi tanpa mengungkapkan data itu sendiri. Menggabungkan keduanya meskipun akan secara signifikan meningkatkan kompleksitas komputasi, tetapi dalam skenario tertentu dapat memberikan keunggulan unik.

Saat ini, perkembangan FHE tertinggal sekitar tiga hingga empat tahun di belakang ZKP, tetapi sedang dengan cepat mengejar. Proyek FHE generasi pertama telah mulai diuji, dan diharapkan akan diluncurkan di mainnet akhir tahun ini. Meskipun beban komputasi masih lebih tinggi dibandingkan ZKP, potensi adopsi FHE dalam skala besar mulai terlihat.

Tantangan utama yang dihadapi FHE termasuk efisiensi komputasi dan manajemen kunci. Intensitas komputasi dari operasi bootstrap sedang dikurangi melalui perbaikan algoritma dan optimasi rekayasa. Manajemen kunci, terutama dalam proyek yang memerlukan manajemen kunci ambang, masih perlu dikembangkan lebih lanjut untuk mengatasi masalah titik tunggal kegagalan.

Dalam hal pasar, banyak perusahaan yang secara aktif mengembangkan solusi FHE. Seperti Zama yang menyediakan alat FHE untuk proyek Web3, Sunscreen mengembangkan kompiler FHE, dan Fhenix sedang membangun jaringan Layer 2 Ethereum yang mendukung FHE. Proyek-proyek ini telah mendapatkan dukungan investasi risiko yang signifikan, mencerminkan pengakuan pasar terhadap potensi FHE.

Dalam hal lingkungan regulasi, FHE memiliki potensi untuk meningkatkan perlindungan privasi data sambil mempertahankan manfaat sosial. Dengan kemajuan terus-menerus dalam teori, perangkat lunak, perangkat keras, dan algoritma, FHE diperkirakan akan mengalami perkembangan signifikan dalam 3-5 tahun ke depan, secara bertahap beralih dari penelitian teoretis ke aplikasi praktis.

Secara keseluruhan, FHE sedang berada di garis depan untuk merevolusi bidang enkripsi, menyediakan solusi inovatif untuk masalah privasi dan keamanan. Dengan kematangan teknologi dan perluasan aplikasi, FHE diharapkan dapat melepaskan potensi inovatif baru dalam ekosistem blockchain, mendorong perkembangan berbagai aplikasi.