FHE, ZK, dan MPC: Perbandingan Tiga Teknologi Enkripsi Canggih

Kami sebelumnya membahas prinsip kerja enkripsi homomorfik sepenuhnya (FHE). Namun, banyak orang masih akan membingungkan FHE dengan bukti tanpa pengetahuan (ZK) dan komputasi aman multipihak (MPC), tiga teknik enkripsi ini. Oleh karena itu, artikel ini akan memberikan perbandingan mendetail tentang ketiga teknologi ini:

1. Bukti Tanpa Pengetahuan (ZK): Membuktikan tanpa mengungkapkan

Teknologi bukti nol pengetahuan menyelesaikan masalah: bagaimana memverifikasi keaslian informasi tanpa mengungkapkan konten spesifik.

ZK berdasarkan prinsip kriptografi, memungkinkan satu pihak untuk membuktikan kepada pihak lain bahwa mereka mengetahui suatu rahasia, tanpa mengungkapkan informasi apa pun tentang rahasia itu sendiri.

Misalnya, Alice dapat membuktikan kepada karyawan penyewaan mobil, Bob, bahwa dia memiliki kredit yang baik, tanpa perlu menunjukkan rincian rekening banknya. "Skor kredit" dari perangkat lunak pembayaran mirip dengan jenis bukti tanpa pengetahuan.

Dalam bidang blockchain, koin anonim Zcash menggunakan teknologi ZK. Ketika Alice melakukan transfer, dia dapat menghasilkan bukti ZK yang tidak hanya menjamin anonimitas, tetapi juga membuktikan bahwa dia memiliki hak untuk mentransfer koin tersebut. Penambang Bob setelah memverifikasi bukti ini, dapat menambahkan transaksi ke dalam rantai tanpa mengetahui identitas Alice.

2. Komputasi Aman Multi-Pihak(MPC): komputasi bersama tanpa mengungkapkan

Teknologi komputasi aman multilateral terutama digunakan untuk: memungkinkan beberapa peserta untuk melakukan perhitungan bersama dengan aman tanpa mengungkapkan informasi sensitif.

MPC memungkinkan beberapa peserta ( seperti Alice, Bob, dan Carol ) untuk bersama-sama menyelesaikan tugas komputasi tanpa perlu salah satu pihak mengungkapkan data input mereka.

Misalnya, Alice, Bob, dan Carol ingin menghitung rata-rata gaji mereka bertiga, tetapi tidak ingin mengungkapkan gaji spesifik masing-masing. Mereka dapat membagi gaji masing-masing menjadi tiga bagian, menukar dua bagian dengan dua orang lainnya. Setiap orang menjumlahkan angka yang diterima, kemudian membagikan hasil penjumlahan tersebut. Akhirnya, ketiga orang tersebut menjumlahkan tiga hasil penjumlahan itu untuk mendapatkan nilai rata-rata, tetapi tidak dapat menentukan gaji pasti orang lain.

Di bidang enkripsi mata uang kripto, dompet MPC menggunakan teknologi ini. Beberapa platform perdagangan yang meluncurkan dompet MPC membagi kunci pribadi menjadi beberapa bagian, yang disimpan bersama oleh ponsel pengguna, cloud, dan platform. Bahkan jika pengguna kehilangan ponsel, mereka dapat memulihkan kunci pribadi melalui cloud dan platform.

3. Enkripsi Homomorfik Penuh (FHE): Dapat dihitung setelah dienkripsi

Masalah yang diselesaikan oleh teknologi enkripsi homomorfik adalah: bagaimana mengenkripsi data sensitif sehingga dapat diserahkan kepada pihak ketiga yang tidak tepercaya untuk melakukan perhitungan bantuan, sementara hasilnya masih dapat kita dekripsi.

FHE memungkinkan perhitungan langsung pada data yang dienkripsi tanpa perlu mendekripsi terlebih dahulu. Ini memungkinkan pemilik data untuk menyerahkan data yang telah dienkripsi kepada pihak ketiga untuk diproses tanpa khawatir tentang kebocoran data.

Misalnya, Alice perlu memanfaatkan kekuatan komputasi Bob yang kuat untuk melakukan perhitungan, tetapi tidak ingin Bob mengetahui data yang sebenarnya. Dia dapat mengenkripsi data asli ( dengan menambahkan noise ), sehingga Bob dapat memproses data yang terenkripsi, dan akhirnya Alice sendiri mendekripsi untuk mendapatkan hasil yang sebenarnya, sementara Bob tidak mengetahui isi tersebut.

Dalam bidang blockchain, FHE dapat digunakan untuk meningkatkan keamanan jaringan PoS dan sistem pemungutan suara. Misalnya, Mind Network memanfaatkan teknologi FHE agar node PoS dapat menyelesaikan verifikasi blok tanpa saling mengetahui jawaban satu sama lain, mencegah saling meniru antar node. Dalam pemungutan suara, FHE dapat mencegah pemilih saling mempengaruhi, menghindari pemungutan suara yang mengikuti arus.

Ringkasan

ZK, MPC, dan FHE adalah teknologi enkripsi canggih yang dirancang untuk melindungi privasi dan keamanan data, tetapi berbeda dalam skenario aplikasi dan kompleksitas teknis:

• ZK menekankan "bagaimana membuktikan", berlaku untuk skenario yang memerlukan verifikasi izin atau identitas.
• MPC menekankan "bagaimana cara menghitung", berlaku untuk situasi di mana banyak pihak perlu bekerja sama dengan data tetapi juga harus melindungi privasi masing-masing.
• FHE menekankan "bagaimana enkripsi", cocok untuk skenario yang memerlukan perhitungan kompleks sambil menjaga data dalam keadaan terenkripsi.

Ketiga teknologi ini memiliki tantangan unik dalam pelaksanaannya, namun sangat penting untuk melindungi keamanan data dan privasi pribadi kita. Seiring dengan perkembangan teknologi yang terus menerus, saya percaya bahwa mereka akan memainkan peran penting di lebih banyak bidang.