FHE: Masa Depan Perhitungan Privasi

FHE( enkripsi homomorfik penuh ) adalah teknologi enkripsi canggih yang memungkinkan perhitungan langsung pada data terenkripsi, sehingga memproses data sambil melindungi privasi. Teknologi ini memiliki prospek aplikasi yang luas di berbagai bidang seperti keuangan, kesehatan, dan komputasi awan, tetapi saat ini komersialisasi masih memerlukan waktu, terutama terbatas oleh biaya komputasi dan memori yang besar.

Prinsip Dasar FHE

Inti dari FHE adalah menyembunyikan informasi asli melalui polinomial. Proses enkripsi mencakup:

1. Pilih polinomial kunci
2. Menghasilkan polinomial acak
3. Menghasilkan polinomial "kesalahan" kecil
4. Menggabungkan plaintext dengan polinomial di atas untuk enkripsi

Metode ini dapat mencegah serangan brute force yang sederhana, tetapi juga memperkenalkan masalah kebisingan. Untuk mengatasi masalah akumulasi kebisingan, FHE menggunakan beberapa teknologi kunci:

• Pergantian kunci: Mengurangi ukuran ciphertext
• Peralihan modulus: mengendalikan pertumbuhan kebisingan
• Bootstrap: Mengatur ulang kebisingan ke tingkat awal

Saat ini, solusi FHE yang mainstream didasarkan pada teknologi bootstrap untuk mencapai perhitungan dengan kedalaman tak terbatas.

Tantangan yang Dihadapi FHE

Tantangan terbesar FHE adalah biaya komputasi yang besar. Dibandingkan dengan komputasi biasa, kecepatan komputasi FHE mungkin lebih lambat hingga jutaan kali. Untuk mengatasi masalah ini, DARPA Amerika Serikat meluncurkan program DPRIVE, yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan komputasi FHE hingga 1/10 dari komputasi biasa. Utamanya dilakukan dari beberapa aspek berikut:

1. Memperbesar panjang kata prosesor
2. Mengembangkan prosesor ASIC khusus
3. Membangun arsitektur paralel MIMD

Meskipun kemajuan lambat, teknologi FHE tetap memiliki arti penting dalam jangka panjang, terutama dalam menangani data sensitif.

Aplikasi FHE dalam Blockchain

Dalam bidang blockchain, FHE terutama digunakan untuk melindungi privasi data, dengan skenario aplikasi termasuk:

• Privasi di atas rantai
• Privasi data pelatihan AI
• Privasi voting di blockchain
• Pemeriksaan privasi transaksi on-chain

FHE juga dianggap sebagai salah satu solusi potensial untuk masalah MEV. Namun, transaksi yang sepenuhnya terenkripsi juga dapat membawa beberapa masalah, seperti mengurangi throughput jaringan.

Proyek FHE Utama

Saat ini proyek FHE terutama dibangun berdasarkan perpustakaan teknis yang disediakan oleh Zama, proyek utama meliputi:

• Fhenix: Membangun Optimism Layer 2 yang Mengutamakan Privasi
• Privasea: Menggunakan FHE untuk pengolahan data LLM
• Inco Network: Membangun FHE Layer 1
• Arcium: Menggabungkan teknologi FHE, MPC, dan ZK
• Jaringan Pikiran: Solusi Restaking berbasis FHE

Prospek Masa Depan

Teknologi FHE masih berada pada tahap awal, menghadapi berbagai tantangan:

1. Biaya tinggi dan kesulitan teknik
2. Prospek komersial masih belum jelas
3. Kurangnya investasi modal

Namun, dengan semakin banyaknya dana dan bakat yang masuk, teknologi FHE diharapkan dapat mencapai terobosan. Khususnya setelah chip FHE diimplementasikan, teknologi ini akan membawa perubahan yang mendalam bagi industri pertahanan, keuangan, dan kesehatan.