FHE: Masa Depan Komputasi Privasi

FHE( enkripsi homomorfik penuh ) adalah teknologi enkripsi canggih yang memungkinkan perhitungan langsung pada data terenkripsi, sehingga dapat memproses data sambil melindungi privasi. FHE memiliki potensi aplikasi di berbagai bidang seperti keuangan, kesehatan, dan komputasi awan, namun saat ini masih memerlukan waktu untuk komersialisasi, terutama karena beban komputasi dan memori yang besar.

Prinsip Dasar

Inti dari FHE adalah menyembunyikan informasi asli melalui polinomial. Proses enkripsi mencakup pemilihan polinomial kunci, menghasilkan polinomial acak, dan polinomial "kesalahan" kecil. Untuk mengatasi masalah pertumbuhan kebisingan, FHE menggunakan teknologi berikut:

• Peralihan kunci: Mengompresi ukuran ciphertext
• Pergantian modulus: mengurangi anggaran kebisingan
• Bootstrap: Atur ulang kebisingan ke level awal

Saat ini, sebagian besar solusi FHE mainstream menggunakan teknologi Bootstrap, tetapi biaya komputasinya sangat besar.

Tantangan yang Dihadapi

Biaya perhitungan FHE adalah ratusan juta kali lipat dari perhitungan biasa. DARPA Amerika Serikat meluncurkan program Dprive, dengan tujuan untuk meningkatkan kecepatan perhitungan FHE hingga 1/10 dari perhitungan biasa. Ini akan dilakukan dengan fokus pada beberapa aspek berikut:

• Meningkatkan panjang kata prosesor
• Membangun prosesor ASIC
• Membangun arsitektur paralel MIMD

Meskipun kemajuan lambat, FHE tetap memiliki arti penting dalam melindungi data sensitif, terutama di era pasca kuantum.

Aplikasi Blockchain

FHE di blockchain terutama digunakan untuk melindungi privasi data, dengan bidang aplikasi termasuk privasi di dalam rantai, privasi data pelatihan AI, privasi pemungutan suara di dalam rantai, dan lain-lain. Ini juga dianggap sebagai salah satu solusi MEV yang potensial. Namun, transaksi yang sepenuhnya terenkripsi juga dapat menimbulkan masalah baru.

Proyek Utama

• Zama: Berdasarkan skema TFHE, telah dibangun tumpukan pengembangan yang cukup lengkap
• Octra: Menggunakan teknologi hypergraphs untuk mewujudkan bootstrap, membangun bahasa kontrak pintar yang baru

Harapan

Teknologi FHE masih berada di tahap awal dan menghadapi berbagai tantangan. Namun, dengan semakin banyaknya dana dan bakat yang masuk, serta penerapan chip FHE, diharapkan akan membawa perubahan mendalam di bidang pertahanan, keuangan, kesehatan, dan lainnya. FHE sebagai teknologi yang sangat menjanjikan, masa depan sangat diharapkan.