Perkembangan dan Aplikasi Teknologi Enkripsi Homomorphic Penuh

fully homomorphic encryption(FHE) adalah teknologi enkripsi canggih yang memungkinkan perhitungan pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsi. Konsep ini pertama kali diajukan pada tahun 1970-an, tetapi baru pada tahun 2009 Craig Gentry menunjukkan bahwa perhitungan arbitrer dapat dilakukan pada data terenkripsi, baru saat itu fully homomorphic encryption benar-benar terwujud.

Fitur inti dari FHE termasuk homomorfisme, manajemen kebisingan, dan operasi tak terbatas. Homomorfisme berarti bahwa operasi penjumlahan atau perkalian pada ciphertext setara dengan melakukan operasi yang sama pada plaintext. Manajemen kebisingan sangat penting untuk mengontrol presisi perhitungan. Dibandingkan dengan enkripsi homomorphic parsial dan enkripsi homomorphic tertentu, FHE mendukung operasi penjumlahan dan perkalian tak terbatas.

Di bidang blockchain, FHE diharapkan menjadi teknologi kunci untuk meningkatkan skala dan perlindungan privasi. Ini dapat mengubah blockchain yang transparan menjadi bentuk yang sebagian dienkripsi, sambil mempertahankan kontrol kontrak pintar. Beberapa proyek sedang mengembangkan mesin virtual FHE, memungkinkan programmer untuk menulis kode kontrak pintar yang mengoperasikan primitif FHE. Pendekatan ini dapat menyelesaikan masalah privasi blockchain saat ini, memungkinkan pembayaran terenkripsi, permainan, dan aplikasi lainnya, sambil mempertahankan grafik transaksi untuk memenuhi persyaratan regulasi.

FHE juga dapat meningkatkan kegunaan proyek privasi dengan pencarian pesan pribadi (OMR), mengatasi masalah waktu pencarian informasi saldo yang lama dan penundaan sinkronisasi. Meskipun FHE sendiri tidak dapat langsung menyelesaikan masalah skalabilitas blockchain, tetapi kombinasi dengan bukti nol-pengetahuan mungkin dapat memberikan solusi untuk tantangan skalabilitas.

FHE dan bukti nol pengetahuan (ZKP) adalah teknologi yang saling melengkapi. ZKP menyediakan perhitungan yang dapat diverifikasi dan atribut nol pengetahuan, sedangkan FHE memungkinkan perhitungan pada data terenkripsi tanpa mengekspos data. Menggabungkan keduanya akan secara signifikan meningkatkan kompleksitas perhitungan, sehingga hanya praktis digunakan ketika diperlukan dalam kasus penggunaan tertentu.

Perkembangan FHE tertinggal sekitar tiga hingga empat tahun di belakang ZKP, tetapi sedang cepat mengejar. Proyek FHE generasi pertama telah mulai diuji, dan diharapkan akan meluncurkan mainnet akhir tahun ini. Meskipun FHE masih memiliki overhead komputasi yang lebih besar dibandingkan ZKP, potensi adopsi massalnya semakin terlihat.

Tantangan utama yang dihadapi FHE termasuk efisiensi komputasi dan manajemen kunci. Operasi bootstrap memerlukan perhitungan yang intensif, tetapi kemajuan algoritma dan optimasi rekayasa sedang memperbaiki masalah ini. Untuk kasus penggunaan tertentu, mungkin ada alternatif yang lebih efisien yang tidak menggunakan bootstrap. Manajemen kunci juga membawa tantangan, yang perlu dikembangkan lebih lanjut untuk mengatasi masalah titik tunggal kegagalan.

Banyak perusahaan sedang mengembangkan teknologi dan aplikasi terkait FHE:

• Arcium: Menyediakan jaringan komputasi rahasia paralel berbasis Solana.
• Cysic: Fokus pada akselerasi perangkat keras untuk menghasilkan dan memverifikasi bukti nol pengetahuan secara real-time.
• Zama: Mengembangkan solusi FHE untuk blockchain dan AI.
• Sunscreen: Membantu insinyur menggunakan FHE untuk membangun dan menerapkan aplikasi privat.
• Octra: Mengajukan HFHE baru yang berjalan di hypergraph.
• Fhenix: Mengembangkan Layer 2 Ethereum yang didukung oleh FHE.
• Jaringan Pikiran: Membangun lapisan penyetoran ulang FHE untuk DePIN dan AI.
• Inco Network: Mengembangkan blockchain Layer 1 komputasi rahasia modular.

Lingkungan regulasi FHE bervariasi di berbagai daerah. Meskipun privasi data mendapat dukungan luas, privasi finansial masih merupakan area abu-abu. FHE memiliki potensi untuk meningkatkan privasi data, sambil mempertahankan manfaat sosial.

Melihat ke depan, FHE diperkirakan akan mencapai kemajuan signifikan dalam 3-5 tahun ke depan, beralih dari penelitian teoretis ke aplikasi praktis. Dengan matangnya teknologi, FHE diharapkan dapat mendorong perkembangan berbagai aplikasi inovatif dalam ekosistem enkripsi.