FHE: Gizlilik Hesaplamalarının Geleceği

FHE( tam homomorfik şifreleme ), verilerin gizliliğini korurken işlem yapmayı sağlarken, şifreli veriler üzerinde doğrudan hesaplama yapabilen ileri düzey bir şifreleme teknolojisidir. FHE, finans, sağlık, bulut bilişim gibi birçok alanda potansiyel uygulamalara sahiptir, ancak şu anda ticarileşmesi zaman alacaktır; ana sorun, büyük hesaplama ve bellek maliyetleridir.

Temel Prensipler

FHE'nin temelinde, orijinal bilgi içeriğini çok terimli polinomlar aracılığıyla gizlemek yatmaktadır. Şifreleme süreci, anahtar polinomunun seçilmesi, rastgele polinomun üretilmesi ve küçük "hata" polinomunun oluşturulmasını içerir. Gürültü artışı sorunuyla başa çıkmak için, FHE aşağıdaki teknikleri kullanmaktadır:

• Anahtar değiştirme: Sıkıştırılmış şifreli boyut
• Modül geçişi: Gürültü bütçesini azalt
• Bootstrap: Gürültüyü orijinal seviyeye sıfırlama

Mevcut ana akım FHE çözümleri Bootstrap teknolojisini kullanıyor, ancak hesaplama maliyeti çok büyük.

Karşılaşılan Zorluklar

FHE hesaplama maliyeti, normal hesaplamaların yüz milyonlarca katıdır. ABD DARPA, Dprive programını başlatarak FHE hesaplama hızını normal hesaplamaların 1/10'una çıkarmayı hedefliyor. Bu hedefe aşağıdaki alanlardan yola çıkarak ulaşılacak:

• İşlemci kelime uzunluğunu artır
• ASIC işlemcisi inşa etme
• MIMD paralel mimarisi inşa et

Yavaş bir ilerleme kaydedilmesine rağmen, FHE hassas verilerin korunmasında hâlâ önemli bir anlam taşımaktadır, özellikle de post-kuantum çağında.

Blok Zinciri Uygulamaları

FHE, blockchain'de veri gizliliğini korumak için başlıca kullanılır, uygulama alanları arasında zincir üzerindeki gizlilik, AI eğitim verisi gizliliği, zincir üzerindeki oylama gizliliği gibi alanlar bulunmaktadır. Ayrıca potansiyel bir MEV çözümünün biri olarak da görülmektedir. Ancak tamamen şifreli işlemler yeni sorunları da beraberinde getirebilir.

Ana Projeler

• Zama: TFHE planına dayalı olarak, daha kapsamlı bir geliştirme yığını oluşturmuştur.
• Octra: bootstrap'ı gerçekleştirmek için hiper grafikler teknolojisini kullanarak yeni bir akıllı sözleşme dili oluşturdu.

Gelecek

FHE teknolojisi hâlâ erken aşamada ve birçok zorlukla karşı karşıya. Ancak daha fazla fon ve yetenek akışı ile birlikte FHE yonga setlerinin hayata geçirilmesi, savunma, finans, sağlık gibi alanlarda derin değişimlere yol açması bekleniyor. FHE, umut verici bir teknoloji olarak gelecekte büyük beklentiler vaat ediyor.