FHE, ZK, dan MPC: Analisis Perbandingan Tiga Teknologi Enkripsi Utama

Di era digital saat ini, keamanan data dan perlindungan privasi pribadi menghadapi tantangan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Teknologi enkripsi memainkan peran penting dalam melindungi informasi sensitif dalam kehidupan sehari-hari kita. Artikel ini akan menganalisis dan membandingkan tiga teknologi enkripsi utama: enkripsi homomorfik penuh (FHE), bukti nol pengetahuan (ZK), dan komputasi aman multipihak (MPC).

Bukti Nol-Knowledge(ZK): membuktikan tanpa mengungkapkan

Teknologi bukti nol-pengetahuan bertujuan untuk menyelesaikan masalah bagaimana memverifikasi keaslian informasi tanpa mengungkapkan isi spesifik. Ini dibangun di atas dasar kriptografi, memungkinkan satu pihak ( pembuktian ) kepada pihak lain ( verifikator ) untuk membuktikan kebenaran suatu pernyataan, tanpa perlu mengungkapkan informasi tambahan selain kebenaran pernyataan tersebut.

Misalnya, Alice dapat membuktikan kepada Bob bahwa dia memiliki skor kredit yang baik, tanpa perlu menunjukkan rincian akun. Dalam aplikasi blockchain, teknologi ZK dapat digunakan untuk mewujudkan transaksi anonim. Sebagai contoh sebuah koin anonim, pengguna dapat membuktikan bahwa mereka berhak melakukan transaksi sambil menjaga identitas mereka tetap anonim, sehingga menghindari masalah pengeluaran ganda.

Penghitungan Aman Multi-Pihak (MPC): Penghitungan Kolaboratif yang Aman

Teknologi komputasi aman multi-pihak (MPC) terutama digunakan untuk menyelesaikan bagaimana beberapa pihak yang terlibat dapat bersama-sama menyelesaikan tugas komputasi tanpa mengungkapkan informasi sensitif mereka masing-masing. MPC memungkinkan beberapa peserta untuk berkolaborasi menyelesaikan komputasi, tetapi setiap peserta tidak dapat mengetahui data input orang lain.

Salah satu skenario aplikasi yang khas adalah menghitung rata-rata gaji banyak orang, tanpa mengungkapkan jumlah gaji spesifik masing-masing. Di bidang cryptocurrency, teknologi MPC digunakan untuk mengembangkan solusi dompet yang lebih aman. Misalnya, dompet MPC yang diluncurkan oleh beberapa platform perdagangan, membagi kunci privat menjadi beberapa bagian, yang disimpan bersama oleh pengguna, cloud, dan bursa, meningkatkan keamanan dan kemampuan pemulihan aset.

Enkripsi Homomorfik Penuh ( FHE ): Komputasi Outsourcing Enkripsi

Teknologi enkripsi homomorfik penuh (FHE) menyelesaikan bagaimana mengenkripsi data sensitif, sehingga dapat diproses oleh pihak ketiga yang tidak tepercaya, sambil memastikan bahwa hasilnya dapat didekripsi dengan benar. FHE memungkinkan pelaksanaan operasi perhitungan apa pun pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsi data asli.

Dalam lingkungan komputasi awan, FHE sangat penting saat memproses informasi sensitif. Ini memastikan bahwa data tetap dalam keadaan terenkripsi selama seluruh proses pengolahan, melindungi keamanan data dan memenuhi persyaratan peraturan privasi. Dalam bidang blockchain, FHE dapat digunakan untuk meningkatkan mekanisme konsensus PoS dan sistem pemungutan suara, mencegah penyalinan dan perilaku mengikuti suara oleh node, sehingga meningkatkan tingkat desentralisasi sistem.

Perbandingan Tiga Teknologi

Meskipun ketiga teknologi ini bertujuan untuk melindungi privasi dan keamanan data, ada perbedaan signifikan dalam skenario aplikasi dan kompleksitas teknisnya:

• ZK menekankan "bagaimana membuktikan", berlaku untuk skenario yang memerlukan verifikasi izin atau identitas.
• MPC berfokus pada "bagaimana cara menghitung", cocok untuk situasi di mana banyak pihak perlu berkolaborasi tetapi juga harus melindungi privasi data masing-masing.
• FHE berfokus pada "bagaimana enkripsi", sehingga memungkinkan perhitungan kompleks dilakukan dalam keadaan data terenkripsi.

Dalam hal kompleksitas teknis, ZK memerlukan keterampilan matematika dan pemrograman yang mendalam; MPC menghadapi tantangan efisiensi sinkronisasi dan komunikasi; sementara FHE memiliki hambatan yang cukup besar dalam efisiensi komputasi.

Seiring dengan perkembangan teknologi yang terus menerus, teknologi enkripsi ini akan memainkan peran yang semakin penting dalam melindungi kehidupan digital kita, memberikan dukungan yang kuat untuk keamanan data dan perlindungan privasi.