tamamen homomorfik şifreleme(FHE) teknolojisinin gelişim durumu ve uygulama perspektifleri

Şifreleme teknolojisi, insanlık medeniyetinin ilerleyişinde önemli bir rol oynamıştır, özellikle bilgi güvenliği ve gizlilik koruma alanında. 2008 yılında, Satoshi Nakamoto yaratıcı bir şekilde asimetrik şifreleme ve hash fonksiyonunu birleştirerek, proof-of-work mekanizmasını tasarlamış ve Bitcoin'in doğuşunu sağlamış, blok zinciri çağını başlatmıştır.

Blok zinciri teknolojisinin gelişimiyle birlikte, bazı öncü şifreleme teknikleri giderek öne çıkmaktadır; bunlar arasında sıfır bilgi kanıtı (ZKP), çok taraflı hesaplama (MPC) ve tamamen homomorfik şifreleme (FHE) yer almaktadır. FHE, şifrelemenin "kutsal kâsesi" olarak, şifrelenmiş verileri çözmeden rastgele hesaplamalar yapmaya olanak tanır ve böylece birden fazla alanda yeni olanaklar sunarak birleşik zincir üzerindeki gizli hesaplamayı mümkün kılar.

FHE'nin temel özelliği, şifreli veriler üzerinde hesaplama ve işlem yapmaya izin vermesidir; bu işlemler, şifrelenmiş verilerin matematiksel özelliklerini koruyarak doğrudan açık veriye yansıtılabilir. FHE, şifreli veriler üzerinde sonsuz sayıda hesaplama ve işlem yapılmasını destekler.

FHE alanında, Microsoft ve Zama şirketlerinin açık kaynak ürünleri oldukça etkili bir konumdadır. Microsoft'un SEAL kütüphanesi tamamen homomorfik ve kısmi homomorfik şifrelemeyi destekler, etkili bir C++ arayüzü sunar. Zama'nın TFHE kütüphanesi yüksek performanslı tamamen homomorfik şifrelemeye odaklanır ve C dili arayüzü ile hizmet verir.

Blok zinciri uygulamaları için, eşik tabanlı çok taraflı güvenli hesaplama çözümü (TMPC), şifreleme anahtarını yönetmek için umut verici bir seçimdir. Bu çözüm, birden fazla katılımcının anahtarı birlikte yönetmesine olanak tanır ve yalnızca önceden belirlenmiş eşik sayısına ulaşıldığında verileri şifrelemesini çözmesine izin verir, bu da güvenliği artırır.

Zama şirketi, TFHE kütüphanesinin yanı sıra, Machine Learning gizlilik hesaplamaları için Concrete ML ve Ethereum akıllı sözleşmelerinde FHE teknolojisini kullanmayı destekleyen fhEVM adlı iki önemli ürün de sundu.

Fhenix projesi fhEVM ile Rollup teknolojisini birleştirerek FHE-Rollups tipi Layer2 çözümü inşa etmeyi araştırıyor. Fhenix, Optimistic Rollups çözümünü benimsemekte olup, teknolojik yelpazesi Arbitrum Nitro'nun dolandırıcılık kanıtlayıcısının bir varyantı, temel kütüphane fheOS ve eşik hizmet ağı (TSN) gibi bileşenleri içermektedir.

Fhenix ayrıca Relay modülünü tanıttı, bu sayede çeşitli kamu blok zincirleri ve Layer2/3 ağları FHE işlevini kullanmak için FHE Coprocessor'larına bağlanabiliyor. EigenLayer ile iş birliği yaparak, Fhenix FHE Coprocessor'larının verimliliğini ve esnekliğini artırdı.

FHE teknolojisinin tamamen homomorfik şifreleme, DeFi ve AI gibi alanlarda geniş bir uygulama potansiyeli vardır:

1. Oyun içinde şifreleme koruması sağlayarak, gerçek zamanlı manipülasyonu önlemek ve oyuncu gizliliğini korumak.

2. DeFi'de hassas verileri koruyun, MEV saldırı riski azaltın.

3. AI modeli eğitiminde kişisel gizlilik verilerini korumak.

FHE teknolojisi, Vitalik Buterin de dahil olmak üzere sektörden kişiler tarafından kabul edilmiştir. Zama ve Fhenix'in yanı sıra, FHE ekosisteminde Sunscreen, Mind Network, PADO Labs, Arcium, Inco Network, Treat gibi dikkate değer bazı projeler de bulunmaktadır. FHE.org ve FHE Onchain gibi kar amacı gütmeyen araştırma ve eğitim kurumları da ekosistem gelişimine önemli destek sağlamaktadır.

Fhenix gibi projelerin gelişimiyle, FHE teknolojisinin farklı alanlarda yaygın olarak uygulanması bekleniyor, bu da blockchain ve şifreleme alanına yeni yenilikler ve canlılık getirecek.