FHE teknolojisi: şifreleme özel verilerin gelecekteki anahtarı

Tam homomorfik şifreleme ( FHE ), verileri şifrelenmiş durumda doğrudan işleme alabilen ileri düzey bir şifreleme teknolojisidir. Bu, hassas verileri koruma altına alırken işleyebilme imkanı sağlar. FHE, finans, sağlık, bulut bilişim gibi birçok alanda potansiyel uygulamalara sahiptir, ancak şu anda ticarileşmesi zaman alacaktır; bunun başlıca nedeni büyük hesaplama ve bellek maliyetleridir.

FHE'nin Temel İlkeleri

FHE'nin özü, orijinal verileri gizlemek için çok terimli polinomlar kullanmak ve hesaplamaları devre formuna dönüştürmektir. Temelde aşağıdaki birkaç anahtar kavramı içermektedir:

• Polinom şifreleme: Verileri şifrelemek için rastgele polinom ve anahtar polinomu kullanma
• Gürültü: Güvenliği artırmak için küçük rastgele hatalar eklemek
• Devre Temsili: Hesaplama sürecini toplama ve çarpma kapılarından oluşan bir devreye dönüştürmek
• Gürültü yönetimi: Anahtar değiştirme, sayısal-analog değiştirme gibi tekniklerle gürültü artışını kontrol etme
• Özyükleme(Bootstrap): Sonsuz derinlikte hesaplamayı desteklemek için gürültüyü sıfırlama

Mevcut ana akım FHE planları, BGV, BFV, CKKS gibi kendi kendine başlatma teknolojisine dayanmaktadır.

FHE'nin Karşılaştığı Zorluklar

FHE'nin en büyük sorunu, hesaplama maliyetinin çok yüksek olmasıdır. Normal hesaplamalara kıyasla, FHE'nin verimi yaklaşık 500 milyon kat daha düşüktür. Performansı iyileştirmek için DARPA, FHE hesaplama hızını normal hesaplamaların 1/10'una çıkarmayı hedefleyen DPRIVE programını başlattı. Temel olarak aşağıdaki alanlara odaklanılmaktadır:

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

Yavaş ilerlemeye rağmen, FHE hassas verilerin korunmasında hala benzersiz bir değere sahiptir, özellikle askeri, tıbbi gibi alanlarda.

FHE'nin blok zincirindeki uygulamaları

Blockchain alanında, FHE esas olarak gizli verilerin korunmasında kullanılır, örneğin:

• Zincir üstü gizli işlemler
• AI eğitim verisi gizliliği
• Zincir üstü gizli oylama
• MEV koruma

Ancak FHE'nin yüksek hesaplama maliyeti, blok zinciri uygulamalarına zorluklar getirmekte ve gizlilik ile verimlilik arasında bir denge kurmayı gerektirmektedir.

Ana FHE Projeleri

Şu anda FHE projesi, Zama tarafından geliştirilen teknolojilere dayanmaktadır, şunları içermektedir:

• Fhenix: Gizlilik öncelikli Layer 2
• Privasea:LLM veri işlemleri
• Inco Network: fhEVM tabanlı Layer 1
• Zihin Ağı: Yeniden Stake Etme Planı

Zama, TFHE tabanlı daha kapsamlı bir geliştirme araç zinciri sunmaktadır. Octra ise hiper grafiklere dayalı yeni bir teknolojik yol benimsemiştir.

Gelecek Görünümü

FHE hala erken aşamalardadır ve birçok teknik ve ticarileşme zorluğuyla karşı karşıyadır. Ancak daha fazla sermaye ve yetenek yatırımı ile özel çiplerin gelişimi sayesinde, FHE'nin savunma, finans, sağlık gibi önemli alanlarda önemli bir rol oynaması beklenmektedir. Uzun bir yol olmasına rağmen, FHE gelecekteki gizlilik koruma teknolojisi olarak sürekli dikkat ve keşif gerektirmektedir.