Enkripsi Homomorphic Penuh ( FHE ) status perkembangan teknologi dan prospek aplikasi

Teknologi kriptografi telah memainkan peran penting dalam proses peradaban manusia, terutama di bidang keamanan informasi dan perlindungan privasi. Pada tahun 2008, Satoshi Nakamoto secara kreatif menggabungkan enkripsi asimetris dan fungsi hash untuk merancang mekanisme bukti kerja, mendorong lahirnya Bitcoin dan membuka era blockchain.

Seiring dengan perkembangan teknologi blockchain, beberapa teknologi kriptografi terdepan mulai muncul, termasuk bukti nol pengetahuan (ZKP), komputasi multipihak (MPC), dan enkripsi homomorfik penuh (FHE). Di antara mereka, FHE sebagai "Cawan Suci" kriptografi, memungkinkan perhitungan sembarang pada data terenkripsi tanpa dekripsi, sehingga mewujudkan perhitungan privasi on-chain yang dapat dikombinasikan, membawa kemungkinan baru bagi berbagai bidang.

Fitur inti dari FHE adalah memungkinkan perhitungan dan operasi pada ciphertext, yang dapat langsung dipetakan ke plaintext, menjaga sifat matematis data terenkripsi tetap tidak berubah. FHE mendukung perhitungan dan operasi yang tidak terbatas pada data terenkripsi.

Di bidang FHE, produk sumber terbuka dari Microsoft dan Zama memiliki pengaruh yang signifikan. Pustaka SEAL dari Microsoft mendukung enkripsi homomorphic sepenuhnya dan sebagian, serta menyediakan antarmuka C++ yang efisien. Pustaka TFHE dari Zama berfokus pada enkripsi homomorphic sepenuhnya berkinerja tinggi, menyediakan layanan melalui antarmuka bahasa C.

Untuk aplikasi blockchain, menggunakan skema penghitungan aman multipihak dengan ambang batas (TMPC) untuk mengelola kunci dekripsi adalah pilihan yang menjanjikan. Skema ini memungkinkan beberapa peserta untuk bersama-sama mengelola kunci, dan hanya dapat mendekripsi data ketika jumlah ambang yang telah ditetapkan tercapai, meningkatkan keamanan.

Perusahaan Zama tidak hanya menyediakan pustaka TFHE, tetapi juga meluncurkan dua produk penting yaitu Concrete ML dan fhEVM. Concrete ML digunakan untuk komputasi privasi dalam pembelajaran mesin, sedangkan fhEVM mendukung penggunaan teknologi FHE dalam kontrak pintar Ethereum.

Proyek Fhenix sedang menjelajahi penggabungan fhEVM dengan teknologi Rollup untuk membangun solusi Layer2 tipe FHE-Rollups. Fhenix menggunakan solusi Optimistic Rollups, dengan tumpukan teknologi yang mencakup varian dari fraud prover Arbitrum Nitro, perpustakaan inti fheOS, dan komponen jaringan layanan ambang (TSN).

Fhenix juga memperkenalkan modul Relay, yang memungkinkan berbagai jenis blockchain publik dan jaringan Layer2/3 untuk terhubung ke FHE Coprocessors dan menggunakan fungsi FHE. Melalui kerja sama dengan EigenLayer, Fhenix meningkatkan efisiensi dan fleksibilitas FHE Coprocessors.

Teknologi FHE memiliki prospek aplikasi yang luas di bidang permainan blockchain, DeFi, dan AI:

1. Menyediakan enkripsi dalam permainan, mencegah manipulasi waktu nyata, melindungi privasi pemain.

2. Melindungi data sensitif dalam DeFi, mengurangi risiko serangan MEV.

3. Melindungi data pribadi dalam pelatihan model AI.

Teknologi FHE telah mendapatkan pengakuan dari para profesional industri, termasuk Vitalik Buterin. Selain Zama dan Fhenix, ada beberapa proyek lain yang layak diperhatikan dalam ekosistem FHE, seperti Sunscreen, Mind Network, PADO Labs, Arcium, Inco Network, Treat, dan lainnya. Lembaga penelitian dan pendidikan nirlaba seperti FHE.org dan FHE Onchain juga memberikan dukungan penting untuk pengembangan ekosistem.

Seiring dengan perkembangan proyek seperti Fhenix, teknologi FHE diharapkan dapat diterapkan secara luas di berbagai bidang, membawa inovasi dan vitalitas baru untuk bidang blockchain dan kriptografi.