Kebangkitan Teknologi Enkripsi Homomorfik Penuh: Status Ekosistem dan Peluang Pengembangan

Teknologi kriptografi memainkan peran penting dalam kemajuan peradaban manusia, terutama di bidang keamanan informasi dan perlindungan privasi yang tidak dapat tergantikan. Ini menyediakan perlindungan untuk transmisi dan penyimpanan data di berbagai bidang, di mana sistem kunci publik dan privat serta fungsi hash yang tidak simetris adalah dasar kelahiran Bitcoin, yang membuka era baru blockchain.

Seiring dengan perkembangan industri blockchain, serangkaian teknologi kriptografi terdepan terus muncul, di antaranya bukti nol pengetahuan, komputasi multi pihak, dan enkripsi homomorphic yang sepenuhnya. Teknologi-teknologi ini telah diterapkan secara luas dalam berbagai skenario, seperti bukti nol pengetahuan yang digabungkan dengan Rollup untuk menyelesaikan masalah penskalaan blockchain, dan komputasi multi pihak yang mendorong aplikasi berskala besar di pintu masuk pengguna. Enkripsi homomorphic yang sepenuhnya sebagai terobosan penting dalam kriptografi, memungkinkan perhitungan yang tidak terpisahkan pada data terenkripsi tanpa harus mendekripsinya, membawa kemungkinan baru di berbagai bidang.

Ringkasan Enkripsi Homomorphic Penuh

Enkripsi Homomorphic ( FHE ) memungkinkan perhitungan dan operasi pada data terenkripsi, operasi ini dapat langsung dipetakan ke data asli, menjaga sifat matematis data terenkripsi tetap tidak berubah. FHE mendukung perhitungan dan operasi tanpa batas pada data terenkripsi.

Meskipun prinsip matematika FHE kompleks, alur dasarnya dapat diringkas sebagai: menghasilkan kunci, mengenkripsi data, melakukan perhitungan homomorfik, mendekripsi hasil. Dalam praktiknya, pengelolaan kunci dekripsi sangat penting. Untuk blockchain, memperkenalkan perhitungan aman multi-partisi threshold adalah pilihan yang menjanjikan, dapat meningkatkan keamanan pengelolaan kunci dan mengurangi risiko titik tunggal.

fhEVM: Infrastruktur Enkripsi Homomorphic Penuh

Untuk menerapkan FHE di blockchain, cara yang ideal adalah membungkusnya sebagai perpustakaan kode kontrak pintar. Ini memerlukan dukungan mesin virtual untuk operasi matematika kompleks yang diperlukan untuk FHE. EVM menjadi pilihan utama untuk merealisasikan FHE, dan fhEVM yang diluncurkan oleh perusahaan Zama adalah EVM fully homomorphic yang mendukung implementasi perhitungan privasi dengan Solidity.

Fitur inti dari fhEVM meliputi:

• Mendukung operasi FHE melalui kontrak pra-kompilasi
• Membangun area memori dan penyimpanan EVM khusus untuk FHE
• Mekanisme dekripsi yang dirancang berdasarkan protokol ambang distribusi
• Perpustakaan kontrak Solidity yang menurunkan ambang pengembangan

FHE-Rollups: Membangun ekosistem FHE

fhEVM perlu bergantung pada arsitektur blockchain publik atau solusi Layer2/Layer3. Fhenix sebagai pelopor, mengeksplorasi penggabungan fhEVM dengan teknologi Rollup, membangun solusi Layer2 tipe FHE-Rollups.

Teknologi Fhenix mencakup:

• Varian bukti penipuan Arbitrum Nitro
• Pustaka inti fheOS
• Jaringan Layanan Ambang ( TSN )

Fhenix telah merilis versi publik pertama Frontier, menyediakan pustaka kode kontrak pintar, API Solidity, dan alat pengembang.

FHE Coprocessors: Solusi FHE Lintas Rantai

Fhenix memperkenalkan modul Relay, memungkinkan berbagai jenis blockchain dan jaringan Layer2/3 untuk mengakses fungsi FHE. Untuk mengatasi masalah tantangan pembuktian yang panjang, Fhenix bekerja sama dengan EigenLayer, meningkatkan efisiensi FHE Coprocessors melalui mekanisme Restaking.

Proses penggunaan FHE Coprocessors sangat jelas dan sederhana, termasuk langkah-langkah pemanggilan, antrean permintaan, penerusan, eksekusi, dekripsi, dan pengembalian hasil.

Prospek Aplikasi FHE

FHE menunjukkan prospek aplikasi yang luas di bidang permainan seluruh rantai, DeFi, dan AI:

• Game Rantai Penuh: melindungi privasi pemain, mencegah manipulasi waktu nyata
• DeFi/MEV: melindungi data sensitif, mengurangi risiko MEV
• AI: Melindungi data privasi pribadi untuk pelatihan model

Tinjauan Ekosistem FHE

Selain Zama dan Fhenix, ada beberapa proyek lain dalam ekosistem FHE yang patut diperhatikan:

• Sunscreen: Compiler FHE yang dikembangkan sendiri
• Jaringan Mind: menggabungkan jaringan FHE EigenLayer
• PADO Labs: jaringan komputasi yang menggabungkan ZKP dan FHE
• Arcium:Jaringan Perhitungan Rahasia Paralel
• Inco Network: Mengoptimalkan perhitungan FHE di Layer1
• Treat: Lapisan 3 FHE dari ekosistem Shiba
• octra: mendukung jaringan FHE dengan lingkungan eksekusi terisolasi
• BasedAI: Memperkenalkan fitur FHE untuk LLM
• Encifher: fokus pada proyek FHEML
• Privasea: Jaringan FHE untuk bidang AI

Organisasi non-profit seperti FHE.org dan FHE Onchain menyediakan sumber daya untuk penelitian akademis dan penyebaran pendidikan.

Teknologi FHE memiliki prospek yang cerah, diharapkan dapat membawa inovasi dan terobosan di berbagai bidang. Seiring dengan perkembangan proyek seperti Fhenix, FHE akan membawa kemungkinan baru bagi aplikasi blockchain.