Perkembangan dan Aplikasi Enkripsi Homomorphic Penuh (FHE)

Enkripsi homomorphic sepenuhnya (FHE) adalah teknologi enkripsi canggih yang memungkinkan perhitungan pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsinya. Konsep ini pertama kali diusulkan pada tahun 1970-an, tetapi baru mendapatkan kemajuan yang signifikan pada tahun 2009 berkat karya terobosan Craig Gentry. Fitur inti dari FHE mencakup homomorfisme, manajemen kebisingan, dan dukungan untuk operasi penjumlahan dan perkalian yang tidak terbatas.

FHE memiliki potensi untuk menjadi teknologi kunci dalam skalabilitas dan perlindungan privasi di bidang blockchain. Ini dapat mengubah blockchain yang transparan menjadi bentuk yang sebagian terenkripsi, sambil mempertahankan kontrol kontrak pintar. Beberapa proyek sedang mengembangkan mesin virtual FHE, yang memungkinkan programmer untuk menulis kode kontrak pintar yang mengoperasikan primitif FHE. Metode ini dapat menyelesaikan masalah privasi yang ada di blockchain saat ini, memungkinkan aplikasi seperti pembayaran terenkripsi, kasino, dan lainnya, sambil mempertahankan keterlacakan grafik transaksi.

FHE juga dapat meningkatkan pengalaman pengguna proyek privasi melalui pencarian pesan yang tersembunyi (OMR), memungkinkan klien dompet untuk menyinkronkan data tanpa mengungkapkan konten yang diakses. Namun, FHE tidak dapat secara langsung menyelesaikan masalah skalabilitas blockchain, dan mungkin perlu dikombinasikan dengan bukti nol pengetahuan (ZKP) untuk menghadapi tantangan ini.

FHE dan ZKP adalah teknologi yang saling melengkapi, masing-masing melayani tujuan yang berbeda. ZKP menyediakan perhitungan yang dapat diverifikasi dan atribut pengetahuan nol, sedangkan FHE memungkinkan perhitungan pada data terenkripsi tanpa mengungkapkan data itu sendiri. Menggabungkan keduanya dapat secara signifikan meningkatkan kompleksitas perhitungan, kecuali jika kasus penggunaan tertentu memerlukannya, biasanya tidak praktis.

Perkembangan FHE tertinggal sekitar tiga hingga empat tahun dari ZKP, tetapi sedang dengan cepat mengejar. Proyek FHE generasi pertama telah mulai diuji, dan jaringan utama diharapkan akan diluncurkan dalam waktu dekat. Meskipun beban komputasi FHE masih lebih tinggi daripada ZKP, potensi aplikasi massalnya sudah mulai terlihat. Begitu FHE masuk ke lingkungan produksi dan mencapai skala, diharapkan akan tumbuh dengan cepat seperti ZK Rollups.

Adopsi FHE menghadapi beberapa tantangan, termasuk efisiensi komputasi dan manajemen kunci. Intensitas komputasi dari operasi bootstrap sedang diperbaiki melalui perbaikan algoritma dan optimasi rekayasa. Untuk kasus penggunaan tertentu, seperti pembelajaran mesin, alternatif yang tidak menggunakan bootstrap mungkin lebih efisien. Manajemen kunci juga merupakan masalah yang perlu diatasi, terutama dalam proyek yang memerlukan manajemen kunci threshold.

Pasar FHE sedang menarik perhatian investasi ventura. Beberapa proyek sedang mengembangkan solusi berbasis FHE, termasuk Arcium, Cysic, Zama, Sunscreen, Octra, Fhenix, Mind Network, dan Inco. Proyek-proyek ini mencakup berbagai bidang aplikasi, mulai dari kontrak pintar yang melindungi privasi hingga jaringan komputasi rahasia.

Lingkungan regulasi FHE bervariasi di berbagai daerah. Meskipun privasi data umumnya didukung, privasi keuangan masih berada dalam area abu-abu. FHE memiliki potensi untuk meningkatkan privasi data, memungkinkan pengguna mempertahankan kepemilikan data dan mungkin mendapatkan keuntungan darinya, sambil tetap mempertahankan manfaat sosial.

Melihat ke depan, teori, perangkat lunak, perangkat keras, dan algoritma FHE diperkirakan akan terus ditingkatkan, menjadikannya semakin praktis. FHE sedang bertransisi dari penelitian teoretis ke aplikasi praktis, dengan harapan akan ada kemajuan signifikan dalam beberapa tahun mendatang, yang diharapkan dapat mendorong perkembangan berbagai aplikasi inovatif dalam ekosistem enkripsi.