FHE: tamamen homomorfik şifreleme teknolojisinin mevcut durumu ve geleceği

Tamamen homomorfik şifreleme(FHE), şifrelenmiş veriler üzerinde doğrudan hesaplama yapabilen, böylece gizliliği korurken verileri işleyebilen ileri düzey bir şifreleme teknolojisidir. FHE, finans, sağlık hizmetleri, bulut bilişim gibi gizlilik koruma gerektiren veri işleme alanlarında geniş bir uygulama potansiyeline sahiptir, ancak büyük hesaplama ve bellek maliyetleri nedeniyle şu anda ticarileşme zorluklarıyla karşı karşıyadır.

FHE'nin temel prensibi, orijinal bilgiyi gizlemek için çok terimlerin kullanılması ve verileri şifrelemek için anahtar, rastgele çok terim ve küçük "gürültü" çok terimi aracılığıyla gerçekleştirilmesidir. Herhangi bir derinlikte hesaplama sağlamak için, FHE gürültüyü yönetmek üzere anahtar geçişi, mod geçişi ve yönlendirme gibi teknikler kullanmaktadır. Mevcut popüler FHE şemaları arasında BGV, BFV, TFHE ve CKKS bulunmaktadır.

FHE'nin karşılaştığı ana sorun, hesaplama maliyetinin büyük olması ve normal hesaplamalardan yaklaşık 1 milyon kat daha yavaş olmasıdır. Bu sorunu çözmek için ABD DARPA, FHE hesaplama hızını normal hesaplamaların 1/10'una çıkarmayı amaçlayan DPRIVE programını başlattı. Bu program, öncelikle işlemci kelime uzunluğunu artırmak, özel ASIC işlemcileri inşa etmek ve paralel hesaplama mimarileri geliştirmek gibi alanlarda çalışmaktadır.

Blockchain alanında, FHE esas olarak zincir üzerindeki gizliliği, AI eğitim verilerinin gizliliğini, zincir üzerindeki oy verme gizliliğini korumak için kullanılır. Fhenix, Privasea, Inco Network gibi bazı projeler, FHE'nin blok zincirindeki uygulamalarını keşfetmektedir.

Şu anda FHE teknolojisi hala erken aşamalarda, mühendislik zorlukları ve ticarileştirme beklentileri gibi zorluklarla karşı karşıya. Ancak daha fazla fon ve ilginin artması ve özel çiplerin geliştirilmesiyle birlikte, FHE'nin savunma, finans, sağlık gibi sektörlerde derin değişimler getirmesi bekleniyor. Gelişimi yavaş olsa da, kesin bir talebe sahip bir öncü teknoloji olarak FHE'nin gelecekte umut verici olduğu söylenebilir.