FHE: Veri Gizliliği Korumanın Yeni Sınırı

FHE( tam homomorfik şifreleme ), verileri korurken doğrudan şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplamalara izin veren gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir. FHE'nin finans, sağlık, bulut bilişim gibi birçok alanda potansiyel uygulamaları bulunmaktadır, ancak hesaplama maliyeti çok yüksek olduğu için ticarileşmesi zaman alacaktır.

FHE'nin Temel İlkeleri

FHE'nin temelinde, orijinal verileri gizlemek için çok terimli kullanmak yatmaktadır. Basitleştirilmiş bir FHE sistemi şunları içerebilir:

• Bir anahtar polinomu seçin s(x)
• Rastgele bir çok terimli oluştur a(x)
• Küçük bir "gürültü" polinomunu e(x) oluşturun.
• Şifreli metin m: c(x) = m + a(x)*s(x) + e(x)

Şifre çözme sırasında, yalnızca s(x) bilmek yeterlidir. Gürültü eklenmesi güvenliği artırmak içindir, ancak aynı zamanda zorluklar da getirmektedir - gürültü, hesaplama ile birikir ve sonunda doğru bir şekilde şifre çözülememesine yol açabilir.

Gürültü sorununu çözmek için FHE birkaç teknik kullanmıştır:

• Anahtar geçişi: Sıkıştırılmış şifreli metin boyutu
• Modül geçişi: Gürültü bütçesini azaltmak
• Kendiliğinden başlatma: Gürültüyü başlangıç seviyesine sıfırlama

Mevcut ana akım FHE çözümleri kendi kendine başlatma teknolojisine dayanmaktadır, ancak hesaplama maliyeti hala oldukça yüksektir.

FHE'nin Karşılaştığı Zorluklar

FHE'nin ana zorluğu, büyük hesaplama yüküdür. FHE hesaplamalarının, normal hesaplamalardan yaklaşık 1 milyon kat daha yavaş olduğu tahmin edilmektedir. Bu sorunu çözmek için, ABD Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), FHE hesaplama hızını normal hesaplamaların 1/10'una çıkarmayı amaçlayan DPRIVE programını başlattı.

DPRIVE planı esas olarak aşağıdaki alanlara odaklanmaktadır:

• İşlemci kelime uzunluğunu artır
• Özel ASIC işlemcileri geliştirmek
• MIMD paralel mimarisi inşa et

Yavaş ilerlemesine rağmen, FHE teknolojisi hassas verilerin korunmasında hala önemli bir anlam taşımaktadır, özellikle post-kuantum çağında.

FHE'nin blok zincirindeki uygulamaları

Blockchain alanında, FHE esas olarak veri gizliliğini korumak için kullanılır, uygulamaları şunlardır:

• Zincir üstü gizlilik koruma
• AI eğitim verisi gizliliği
• Zincir üzeri oylama gizliliği
• MEV hafifletme

Ancak, FHE ağın verimliliğini azaltma, düğüm işletim gereksinimlerini artırma gibi zorluklarla da karşı karşıyadır.

Ana FHE Projeleri

Şu anda ana FHE projeleri şunlardır:

• Zama: TFHE çözümüne dayalı, tam bir geliştirme yığını sunar.
• Fhenix: Gizlilik öncelikli Optimism Layer 2 inşa etmek
• Privasea: LLM veri işlemesine odaklanıyor
• Inco Network: FHE Layer 1'i inşa etme
• Zihin Ağı: Restaking modeli ile birleştirilmiştir.
• Octra: FHE'yi gerçekleştirmek için eşsiz bir hypergraphs teknolojisi kullanıyor.

Gelecek Görünümü

FHE teknolojisi hala erken aşamalarda ve birçok zorlukla karşı karşıya. Ancak özel çiplerin geliştirilmesi ve daha fazla sermaye yatırımı ile FHE, savunma, finans, sağlık gibi alanlarda derin bir dönüşüm sağlamayı vaat ediyor. Ticari yolun uzun olmasına rağmen, FHE gizlilik koruma açısından önemli bir araç olarak büyük bir geleceğe sahip.