Status Pengembangan Teknologi FHE dan Prospek Aplikasinya

Teknologi kriptografi memainkan peran penting dalam proses peradaban manusia, terutama dalam bidang keamanan informasi dan perlindungan privasi. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan teknologi blockchain, teknik kriptografi terdepan seperti bukti nol-pengetahuan, komputasi multi-partai, dan enkripsi homomorfik penuh terus muncul. Di antara mereka, enkripsi homomorfik penuh (FHE) sebagai "Cawan Suci" kriptografi, memungkinkan perhitungan arbitrer pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsinya, membawa kemungkinan baru untuk komputasi privasi.

Ringkasan FHE

Karakteristik inti dari enkripsi homomorfik penuh adalah memungkinkan perhitungan dan operasi pada ciphertext, yang dapat langsung dipetakan ke plaintext. Dibandingkan dengan enkripsi homomorfik parsial dan beberapa enkripsi homomorfik, FHE mendukung perhitungan dan operasi tanpa batas. Saat ini, SEAL dari Microsoft dan TFHE dari Zama adalah dua pustaka FHE sumber terbuka yang cukup matang.

Proses operasi dasar FHE meliputi: menghasilkan pasangan kunci, mengenkripsi data, melakukan perhitungan homomorfik, dan mendekripsi hasil. Di antara itu, pengelolaan kunci dekripsi sangat penting, dapat mempertimbangkan untuk menggunakan skema komputasi aman multi-pihak berbasis ambang untuk meningkatkan keamanan.

Aplikasi FHE di Blockchain

Untuk menerapkan FHE di blockchain, perlu dilakukan modifikasi pada mesin virtual kontrak pintar untuk mendukung himpunan instruksi yang diperlukan oleh FHE. fhEVM yang dikembangkan oleh perusahaan Zama adalah EVM homomorfik penuh yang mendukung perhitungan privasi dengan implementasi Solidity. fhEVM menyediakan dukungan operasi FHE, mekanisme dekripsi berbasis protokol ambang terdistribusi, serta perpustakaan kontrak Solidity yang menurunkan hambatan pengembangan.

Solusi FHE-Rollups

fhEVM yang berdiri sendiri sulit untuk membentuk ekosistem yang lengkap, oleh karena itu ada proyek yang mengeksplorasi penggabungan fhEVM dengan teknologi Rollup, untuk membangun solusi Layer2 tipe FHE-Rollups. Fhenix sebagai pelopor, mengadopsi teknologi Optimistic Rollups, menggabungkan mekanisme bukti penipuan Arbitrum Nitro, inti pustaka fheOS, dan jaringan layanan ambang, serta komponen lainnya.

Solusi FHE Lintas Rantai

Fhenix juga memperkenalkan modul Relay, sehingga berbagai jenis blockchain dan jaringan Layer2 dapat mengakses fungsi FHE. Dengan menggabungkan mekanisme Restaking dari EigenLayer, FHE Coprocessors dapat memberikan layanan FHE yang lebih mudah untuk berbagai rantai.

Skenario Aplikasi FHE

Teknologi FHE memiliki ruang aplikasi yang luas di bidang permainan blockchain, DeFi, dan AI.

• Game seluruh rantai: melindungi privasi pemain, mencegah manipulasi waktu nyata
• DeFi: Melindungi data sensitif, mengurangi risiko MEV
• AI: Mewujudkan pelatihan model di bawah perlindungan privasi

Pengembangan Ekosistem FHE

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

• Sunscreen: Compiler FHE yang dikembangkan sendiri
• Mind Network: Menggabungkan AI dari EigenLayer dan jaringan DePIN
• PADO Labs: Jaringan komputasi terdesentralisasi yang menggabungkan ZKP dan FHE
• Arcium: jaringan komputasi rahasia paralel
• Inco Network: Layer1 berbasis fhEVM
• Treat: FHE Layer3 dari ekosistem Shiba
• octra: Mendukung jaringan FHE dengan lingkungan eksekusi terisolasi
• BasedAI: Jaringan yang memperkenalkan fungsi FHE untuk LLM
• Encifher: Fokus pada proyek FHEML
• Privasea: Jaringan FHE untuk bidang AI

Organisasi nirlaba seperti FHE.org dan FHE Onchain juga telah berkontribusi pada penelitian dan pendidikan FHE.

Dengan terus matangnya teknologi FHE dan penyempurnaan ekosistem yang berkelanjutan, kami percaya FHE akan membawa lebih banyak aplikasi inovatif di bidang blockchain dan AI.