FHE, ZK dan MPC: Perbandingan tiga teknologi enkripsi canggih

Dalam bidang kriptografi, enkripsi homomorfik penuh (FHE), bukti nol pengetahuan (ZK), dan komputasi aman multi pihak (MPC) adalah tiga teknologi canggih yang sangat diperhatikan. Meskipun ketiganya berupaya melindungi privasi dan keamanan data, terdapat perbedaan signifikan dalam skenario aplikasi spesifik dan karakteristik teknologi. Artikel ini akan membandingkan ketiga teknologi tersebut secara mendalam, membantu pembaca lebih memahami keunikan masing-masing.

Bukti Nol Pengetahuan(ZK): membuktikan tanpa mengungkapkan

Inti dari teknologi pembuktian nol-pengetahuan adalah: bagaimana memverifikasi kebenaran suatu pernyataan tanpa mengungkapkan informasi spesifik apa pun. Teknologi ini dibangun di atas dasar kriptografi yang kuat.

Sebagai contoh penyewaan mobil, misalkan Alice ingin membuktikan kepada karyawan perusahaan penyewaan mobil, Bob, bahwa keadaan kreditnya baik, tetapi tidak ingin memberikan rincian transaksi bank. Dalam hal ini, "skor kredit" yang diberikan oleh bank atau perangkat lunak pembayaran dapat dianggap sebagai bentuk bukti tanpa pengetahuan. Alice dapat membuktikan bahwa skor kreditnya memenuhi syarat tanpa mengungkapkan rincian akun apa pun.

Dalam aplikasi blockchain, salah satu contoh klasik dari teknologi ZK adalah koin anonim. Ketika pengguna melakukan transfer, mereka perlu tetap anonim dan juga membuktikan bahwa mereka memiliki cukup koin untuk melakukan transaksi ( guna mencegah double spending ). Dengan menghasilkan bukti ZK, penambang dapat memverifikasi keabsahan transaksi tanpa mengetahui identitas pelaku transaksi dan menambahkannya ke dalam blockchain.

Komputasi Aman Multi-Pihak(MPC): Komputasi Bersama Tanpa Mengungkapkan

Teknologi komputasi aman multipihak bertujuan untuk menyelesaikan bagaimana memungkinkan berbagai pihak berpartisipasi dalam perhitungan bersama secara aman tanpa mengungkapkan informasi sensitif.

Salah satu skenario aplikasi MPC yang klasik adalah: Alice, Bob, dan Carol ingin menghitung rata-rata gaji mereka, tetapi tidak ingin saling mengungkapkan gaji spesifik masing-masing. MPC memungkinkan mereka untuk melalui operasi matematis yang kompleks, akhirnya mendapatkan nilai rata-rata, tanpa mengungkapkan informasi gaji pribadi.

Dalam bidang enkripsi mata uang digital, teknologi MPC banyak digunakan untuk keamanan dompet. Beberapa platform perdagangan meluncurkan dompet MPC, yang menyimpan kunci pribadi secara terdistribusi di beberapa lokasi seperti ponsel pengguna, cloud, dan bursa. Cara ini tidak hanya meningkatkan keamanan, tetapi juga meningkatkan kemampuan pemulihan kunci pribadi. Bahkan jika pengguna kehilangan ponsel, kunci pribadi masih dapat dibangun kembali melalui bagian lainnya.

Enkripsi Homomorfik Penuh ( FHE ): Perhitungan dalam Status Terenkripsi

Masalah yang dipecahkan oleh teknologi enkripsi homomorfik adalah: bagaimana mengenkripsi data sensitif, sehingga pihak ketiga dapat melakukan perhitungan tanpa mendekripsi, dan hasil perhitungan tersebut masih dapat didekripsi dengan benar oleh pemilik data asli.

Salah satu skenario aplikasi FHE yang khas adalah pemrosesan data sensitif di lingkungan komputasi awan. Misalnya, lembaga medis dapat mengunggah data rekam medis yang telah dienkripsi ke server awan, yang dapat melakukan analisis data tanpa mendekripsi, dan akhirnya mengembalikan hasil analisis yang telah dienkripsi kepada lembaga medis. Ini tidak hanya melindungi privasi pasien, tetapi juga sesuai dengan persyaratan regulasi yang relevan.

Dalam bidang blockchain, teknologi FHE dapat digunakan untuk menyelesaikan beberapa masalah dalam jaringan PoS( bukti kepemilikan). Misalnya, dalam beberapa jaringan PoS kecil, node mungkin cenderung untuk hanya mengikuti hasil verifikasi node besar, daripada memverifikasi setiap transaksi secara independen. Dengan menerapkan teknologi FHE, node dapat menyelesaikan verifikasi blok tanpa mengetahui jawaban dari node lain, sehingga meningkatkan tingkat desentralisasi jaringan.

Perbandingan Kompleksitas Teknologi

Ketiga teknologi ini juga memiliki perbedaan dalam tingkat kesulitan implementasinya:

• Meskipun ZK memiliki teori yang kuat, tetapi merancang protokol yang efektif dan mudah diimplementasikan sering kali memerlukan dasar matematika dan pemrograman yang mendalam.
• MPC dalam aplikasi nyata perlu menyelesaikan masalah koordinasi dan efisiensi komunikasi antar pihak, terutama ketika banyak peserta terlibat, biayanya bisa sangat tinggi.
• Meskipun konsep FHE menarik, algoritma enkripsi yang kompleks menyebabkan efisiensi perhitungan yang rendah dalam aplikasi nyata, ini masih menjadi kendala utamanya.

Kesimpulan

Seiring dengan semakin dalamnya tingkat digitalisasi, tantangan terhadap keamanan data dan perlindungan privasi pribadi semakin serius. Tiga teknologi enkripsi canggih, yaitu ZK, MPC, dan FHE, memberikan kita alat yang kuat untuk menghadapi tantangan ini. Masing-masing berperan penting dalam berbagai skenario, bersama-sama membangun garis pertahanan keamanan dunia digital.