tamamen homomorfik şifreleme (FHE): gizlilik ve hesaplama alanında devrim niteliğinde bir atılım

Tamamen homomorfik şifreleme (FHE), şifrelenmiş veriler üzerinde şifrelemeyi çözmeden hesaplama yapılmasına izin veren gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir. Bu kavram ilk olarak 1970'lerde ortaya atılmıştır, ancak Craig Gentry'nin 2009'daki çığır açan çalışması sayesinde mümkün hale gelmiştir. FHE'nin özü, şifreli veriler üzerinde yapılan işlemlerin, aynı işlemlerin açık veriler üzerinde yapılmasıyla eşdeğer olmasıdır.

FHE'nin temel özellikleri şunları içerir:

1. Toplama ve çarpma işlemlerini destekleyin
2. Sonsuz kez işlem yapabilme
3. Hesaplama doğruluğunu sağlamak için gürültü yönetimi yapılması gerekmektedir.

Kısmi homomorfik şifreleme (PHE) ve bazı homomorfik şifreleme (SHE) ile karşılaştırıldığında, FHE daha kapsamlı kriptografik bilgi işlem yetenekleri sağlar. Bununla birlikte, FHE aynı zamanda hesaplama verimliliği zorluğuyla da karşı karşıyadır ve şifreli metin hesaplaması, düz metin hesaplamasından binlerce ila milyonlarca kat daha pahalı olabilir.

Blok zinciri alanında, FHE'nin ölçeklenebilirlik ve gizlilik korumasını çözmek için kilit bir teknoloji haline gelmesi bekleniyor. Akıllı sözleşmelerin kontrolünü elinde tutarken şeffaf bir blok zincirini kısmen şifrelenmiş bir forma dönüştürebilir. Bazı projeler, programcıların FHE ilkellerini manipüle eden akıllı sözleşme kodu yazmasına izin veren FHE sanal makineleri geliştiriyor. Bu yaklaşım yalnızca gizlilik endişelerini çözmekle kalmaz, aynı zamanda kripto ödemeleri, oyun ve daha fazlası gibi uygulamaları da etkinleştirebilir.

FHE ayrıca, senkronizasyon gecikmeleri gibi sorunları ele alarak Gizlilik Mesajı Alma (OMR) aracılığıyla mevcut gizlilik öğelerinin kullanılabilirliğini iyileştirebilir. Bununla birlikte, FHE'nin kendisi blok zinciri ölçeklenebilirlik sorununu doğrudan çözmez ve bu zorluğun üstesinden gelmek için sıfır bilgi kanıtları (ZKP'ler) ile birleştirilmesi gerekebilir.

FHE ve ZKP, her biri farklı uygulama senaryolarına sahip tamamlayıcı teknolojilerdir. ZKP, doğrulanabilir hesaplama ve sıfır bilgi özellikleri sağlarken, FHE, verilerin kendisini açığa çıkarmadan şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplamaya izin verir. İkisini birleştirmek, önemli hesaplama karmaşıklığı ekleyebilir ve bu nedenle belirli kullanım durumlarına dayalı olarak ödünleşimler gerektirir.

Şu anda, FHE'nin gelişimi ZKP'den yaklaşık üç ila dört yıl geride, ancak hızla yetişiyor. İlk nesil FHE projeleri test edilmeye başladı ve ana ağın yakın zamanda piyasaya sürülmesi bekleniyor. FHE, hala hesaplama verimliliği ve anahtar yönetimi gibi zorluklarla karşılaşsa da, büyük ölçekli uygulama potansiyeli oldukça büyük.

Pazar açısından, birçok şirket FHE ile ilgili teknolojiler ve uygulamalar geliştirmektedir. Bu şirketler arasında gizli hesaplamaya odaklanan Arcium, ZK hesaplama hizmeti sunan Cysic, FHE çözümleri geliştiren Zama, gizlilik uygulamaları inşa eden Sunscreen, HFHE kavramını ortaya atan Octra, FHE Layer 2'yi geliştiren Fhenix, DePIN ve AI'ye adanmış Mind Network ve gizli hesaplama Layer 1'i oluşturmayı hedefleyen Inco Network gibi şirketler yer almaktadır. Bu şirketler, tanınmış yatırım kuruluşlarından büyük miktarda finansman desteği almış olup, bu durum pazarın FHE teknolojisine olan yüksek ilgisini yansıtmaktadır.

FHE'nin gelişimi aynı zamanda düzenleyici ortamın zorluklarıyla da karşı karşıyadır. Veri gizliliği genel olarak desteklenirken, finansal gizlilik düzenleyici bir gri alanda kalmaktadır. FHE, hedefli reklamcılık gibi sosyal faydaları korurken veri gizliliği korumasını geliştirme potansiyeline sahiptir.

Gelecek birkaç yıl içinde, teorilerin, yazılımların, donanımların ve algoritmaların sürekli iyileşmesiyle, tamamen homomorfik şifreleme (FHE) daha pratik ve yaygın hale gelmesi bekleniyor. Bu teknoloji, teorik araştırma aşamasından pratik uygulama aşamasına geçiş yapıyor ve önümüzdeki üç ila beş yıl içinde önemli ilerlemeler kaydetmesi, şifreleme alanında devrim niteliğinde değişiklikler getirmesi bekleniyor.