FHE: Gizlilik Hesaplamanın Geleceği

Tam homomorfik şifreleme ( FHE ), şifreli veriler üzerinde doğrudan hesaplamalar yapabilen, gizliliği koruyarak veri işleme imkanı sunan ileri düzey bir şifreleme teknolojisidir. FHE, finans, sağlık, bulut bilişim gibi birçok alanda geniş uygulama potansiyeline sahip olmasına rağmen, şu anda yüksek hesaplama maliyeti, düşük ölçeklenebilirlik gibi sorunlarla karşı karşıyadır ve büyük ölçekli ticari kullanım için daha zaman gerekmektedir.

FHE Temel İlkeleri

FHE'nin temeli, çok terimli şifreleme ile orijinal bilgiyi şifrelemek ve şifreli durumda hesaplama yapmaktır. Belirli adımlar şunlardır:

1. Anahtar polinomunu seçin
2. Rastgele çok terimli oluşturma
3. Gürültü olarak küçük "hata" çok terimini ekleyin
4. Yukarıda belirtilen çok terimli ifadeyi orijinal metni şifrelemek için kullanın

Şifre çözme sırasında anahtar polinomuna ihtiyaç vardır, bu da güvenliği sağlar. Ancak birden fazla hesaplama gürültü birikmesine neden olabilir ve şifre çözmeyi etkiler. Bu sorunu çözmek için, FHE aşağıdaki anahtar teknolojileri kullanmıştır:

• Anahtar geçişi: Sıkıştırılmış şifreli metin boyutu
• Modül geçişi: gürültü artışını kontrol et
• Kendiliğinden: Gürültüyü başlangıç seviyesine sıfırla

Bu teknolojiler, FHE'nin sonsuz derinlikte herhangi bir fonksiyon hesaplamasını desteklemesini sağlıyor ve gerçek homomorfik şifrelemeyi gerçekleştiriyor.

FHE'nin Karşılaştığı Zorluklar

FHE'nin en büyük zorluğu hesaplama maliyetinin çok yüksek olması, normal hesaplamadan milyonlarca kat daha yavaş olmasıdır. Bu sorunu çözmek için, ABD DARPA Dprive programını başlattı, hedefi FHE hesaplama hızını normal hesaplamanın 1/10'una yükseltmektir. Ana araştırma alanları şunlardır:

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

İlerleme yavaş olsa da, FHE'nin gizlilik koruma hesaplama alanında hala büyük bir potansiyele sahip olduğu, özellikle askeri, sağlık gibi hassas veri işleme alanlarında.

FHE'nin blokzincirindeki uygulamaları

FHE, blok zinciri alanında veri gizliliğini korumak için başlıca şunlar için kullanılır:

• Zincir Üzerinde Gizli İşlemler
• AI eğitim verileri gizliliği koruma
• Zincir Üzerinde Gizli Oylama
• MEV koruma

Ancak FHE'nin ağın verimliliğini düşürmesi, düğüm çalışma maliyetlerini artırması gibi bazı sorunları da beraberinde getireceği gibi.

Ana FHE Projeleri

• Zama: TFHE çözümüne dayanarak, tam bir geliştirme yığını sağlar.
• Octra: bootstrap'ı gerçekleştirmek için hypergraphs teknolojisini kullanır
• Fhenix: Gizlilik odaklı Layer 2 ağı inşa etmek
• Privasea: LLM veri işlemesine odaklanıyor
• Zihin Ağı: Restaking modunu birleştirir

Gelecek

FHE teknolojisi hala erken aşamalardadır ve birçok zorlukla karşı karşıyadır. Ancak özel çiplerin geliştirilmesi ve daha fazla sermaye girişi ile birlikte, FHE'nin savunma, finans, sağlık gibi alanlarda derin bir dönüşüm getirmesi beklenmektedir. FHE çiplerinin hayata geçirilmesi ticarileşmenin anahtar bir adımı olacak ve sürekli olarak takip edilmeyi gerektirecektir.