tamamen homomorfik şifreleme: Blok Zinciri gizliliği ve güvenliği için yeni bir sınır
Tamamen homomorfik şifreleme (FHE) teknolojisinin kavramı 1970'lere kadar uzanmaktadır, ancak uzun süre uygulanması zor olmuştur. Temel düşünce, şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplama yapmaktır, şifre çözme gerektirmeden. İlk başta yalnızca şifrelenmiş veriler üzerinde basit toplama, çıkarma, çarpma ve bölme işlemleri yapılabiliyordu, buna kısmi homomorfik şifreleme denir. 2009 yılında, bir araştırmacı şifrelenmiş veriler üzerinde rastgele hesaplamalar yapma yöntemini sergiledi, bu tamamen homomorfik şifrelemede önemli bir ilerlemeyi işaret ediyordu.
FHE, önceden şifrelemeyi gerektirmeden şifrelenmiş veriler üzerinde doğrudan hesaplama yapılmasına olanak tanıyan gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir. Bu, şifreli veriler üzerinde işlem yapılıp şifreli sonuçlar üretilmesine olanak tanır; çözüldüğünde sonuç, orijinal açık metne aynı işlemi uygulamanın sonucu ile tutarlıdır.
FHE'nin Ana Özellikleri
Homomorfiklik: Şifreli veriler üzerinde yapılan toplama ve çarpma işlemleri, açık veriler üzerinde aynı işlemleri yapmakla eşdeğerdir.
Gürültü Yönetimi: FHE şifrelemesi, güvenliği sağlamak için şifreli verilere gürültü ekler, ancak her işlemden sonra gürültü artar. Gürültünün etkili bir şekilde yönetilmesi ve minimize edilmesi, hesaplama doğruluğunu garanti etmek için hayati öneme sahiptir.
Sınırsız İşlem: Sadece tek bir işlem veya sınırlı sayıda işlem destekleyen diğer homomorfik şifreleme çözümlerinin aksine, FHE sınırsız sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler ve bu da şifreli veriler üzerinde her türlü hesaplama yapabilmesini sağlar.
Ancak, FHE de iki büyük zorlukla karşı karşıya:
Gürültü kontrolü: Açık metin ile şifreli metin arasındaki eşdeğerlilik, gürültü eklemeyi içerir, aşırı gürültü hesaplamaların başarısız olmasına yol açabilir.
Hesaplama maliyeti: Şifreli hesaplamalar, açık metin hesaplamalarına göre binlerce ila milyonlarca kat daha pahalıdır.
FHE'nin Blok Zinciri'ndeki Uygulamaları
FHE, blok zinciri ölçeklenebilirliği ve gizlilik koruma sorunlarını çözmede anahtar bir teknoloji olma potansiyeline sahiptir. Şu anda blok zinciri varsayılan olarak şeffaftır, ancak FHE bunu kısmi şifreleme biçimine dönüştürebilirken, akıllı sözleşmelerin kontrolünü korur.
Bazı projeler, programcıların FHE ilkelere dayalı akıllı sözleşme kodu yazmalarına olanak tanıyan FHE sanal makineleri geliştiriyor. Bu yaklaşım, mevcut blok zincirinin gizlilik sorunlarını çözebilir ve şifreli ödemeler, çevrimiçi kumar gibi uygulamaların mümkün olmasını sağlarken, düzenleyici gereklilikleri karşılamak için işlem grafiğini korur.
FHE, bazı gizlilik projelerinin kullanılabilirlik sorunlarını, cüzdan istemcisinin erişim içeriğini ifşa etmeden verileri senkronize etmesine izin vererek, gizli mesaj arama (OMR) ile de iyileştirebilir.
FHE ve Sıfır Bilgi Kanıtlarının İlişkisi
FHE ve sıfır bilgi kanıtı (ZKP) tamamlayıcı teknolojilerdir, ancak kullanım alanları farklıdır. ZKP, doğrulanabilir hesaplamalar ve sıfır bilgi özellikleri sağlar, özel durumlara gizlilik koruması sunar. FHE ise, verilerin kendisini açığa çıkarmadan şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplama yapılmasına olanak tanır; bu, izinsiz akıllı sözleşme platformları için kritik öneme sahiptir.
FHE'nin Gelişim Durumu ve Geleceği
FHE'nin gelişimi, ZKP'den yaklaşık üç ila dört yıl geride kalmış durumda, ancak hızla yetişiyor. İlk FHE projeleri test edilmeye başladı, ana ağın bu yılın ilerleyen dönemlerinde devreye girmesi bekleniyor. FHE'nin hesaplama maliyeti hala ZKP'den yüksek olmasına rağmen, büyük ölçekli uygulama potansiyeli oldukça büyük. FHE üretim aşamasına geçip ölçeklenmeye başladığında, benimsenme hızının ZK Rollups ile aynı seviyeye çıkması bekleniyor.
Zorluklar ve Engeller
FHE'nin geniş kapsamlı uygulamaları, hesaplama verimliliği ve anahtar yönetimi gibi zorluklarla karşılaşmaktadır. FHE'deki kendi kendine başlatma işlemleri hesaplama açısından yoğun ancak algoritma optimizasyonları sürekli olarak geliştirilmektedir. Makine öğrenimi gibi belirli uygulamalar için kendi kendine başlatma kullanmayan alternatif çözümler daha verimli olabilir.
Anahtar yönetimi de büyük bir zorluktur. Bazı FHE projeleri, deşifreleme yeteneğine sahip doğrulayıcı gruplarını içeren eşik anahtar yönetimi gerektirir. Bu yöntem, tek nokta arızası sorununu aşmak için daha da geliştirilmesi gerekmektedir.
FHE Pazar Görünümü
Birçok şifreleme risk sermayesi şirketi FHE alanına aktif olarak yatırım yapıyor. Bazı projeler, çevrimiçi kumar, ticari ödemeler ve oyun gibi FHE tabanlı uygulamalar geliştirmektedir.
Eşik FHE (TFHE), FHE'yi çok taraflı hesaplama ve blok zinciri teknolojisi ile birleştirerek yeni uygulama senaryoları açmaktadır. FHE'nin geliştirici dostu olması, yaygın programlama dillerinin kullanılmasına olanak tanıyarak pratikliğini artırmaktadır.
Düzenleyici Ortam
FHE gibi gizlilik teknolojilerinin düzenleyici ortamı bölgeden bölgeye değişiklik göstermektedir. Veri gizliliği genel olarak desteklenmesine rağmen, finansal gizlilik hala gri bir alandadır. FHE, kullanıcıların veri mülkiyetini korumasına ve bununla birlikte yönlendirilmiş reklamlar gibi sosyal faydaları sürdürürken, veri gizliliği korumasını artırma potansiyeline sahiptir.
Sonuç
Tamamen homomorfik şifreleme, şifreleme alanında devrim niteliğinde bir dönemde bulunuyor ve gizlilik ile güvenliğe yenilikçi çözümler sunuyor. Teknolojik ilerlemeler ve sermaye ilgisinin artmasıyla, FHE'nin büyük ölçekli uygulamalar gerçekleştirmesi ve blok zinciri ölçeklenebilirliği ile gizlilik koruma gibi temel sorunları çözmesi bekleniyor. Teknolojinin olgunlaşmasıyla, FHE, şifreleme ekosistemindeki çeşitli yenilikçi uygulamalar için yeni olanaklar sunacak.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
tamamen homomorfik şifreleme FHE: Blok Zinciri gizliliği ve güvenliği için devrim niteliğinde bir teknoloji
tamamen homomorfik şifreleme: Blok Zinciri gizliliği ve güvenliği için yeni bir sınır
Tamamen homomorfik şifreleme (FHE) teknolojisinin kavramı 1970'lere kadar uzanmaktadır, ancak uzun süre uygulanması zor olmuştur. Temel düşünce, şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplama yapmaktır, şifre çözme gerektirmeden. İlk başta yalnızca şifrelenmiş veriler üzerinde basit toplama, çıkarma, çarpma ve bölme işlemleri yapılabiliyordu, buna kısmi homomorfik şifreleme denir. 2009 yılında, bir araştırmacı şifrelenmiş veriler üzerinde rastgele hesaplamalar yapma yöntemini sergiledi, bu tamamen homomorfik şifrelemede önemli bir ilerlemeyi işaret ediyordu.
FHE, önceden şifrelemeyi gerektirmeden şifrelenmiş veriler üzerinde doğrudan hesaplama yapılmasına olanak tanıyan gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir. Bu, şifreli veriler üzerinde işlem yapılıp şifreli sonuçlar üretilmesine olanak tanır; çözüldüğünde sonuç, orijinal açık metne aynı işlemi uygulamanın sonucu ile tutarlıdır.
FHE'nin Ana Özellikleri
Homomorfiklik: Şifreli veriler üzerinde yapılan toplama ve çarpma işlemleri, açık veriler üzerinde aynı işlemleri yapmakla eşdeğerdir.
Gürültü Yönetimi: FHE şifrelemesi, güvenliği sağlamak için şifreli verilere gürültü ekler, ancak her işlemden sonra gürültü artar. Gürültünün etkili bir şekilde yönetilmesi ve minimize edilmesi, hesaplama doğruluğunu garanti etmek için hayati öneme sahiptir.
Sınırsız İşlem: Sadece tek bir işlem veya sınırlı sayıda işlem destekleyen diğer homomorfik şifreleme çözümlerinin aksine, FHE sınırsız sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler ve bu da şifreli veriler üzerinde her türlü hesaplama yapabilmesini sağlar.
Ancak, FHE de iki büyük zorlukla karşı karşıya:
Gürültü kontrolü: Açık metin ile şifreli metin arasındaki eşdeğerlilik, gürültü eklemeyi içerir, aşırı gürültü hesaplamaların başarısız olmasına yol açabilir.
Hesaplama maliyeti: Şifreli hesaplamalar, açık metin hesaplamalarına göre binlerce ila milyonlarca kat daha pahalıdır.
FHE'nin Blok Zinciri'ndeki Uygulamaları
FHE, blok zinciri ölçeklenebilirliği ve gizlilik koruma sorunlarını çözmede anahtar bir teknoloji olma potansiyeline sahiptir. Şu anda blok zinciri varsayılan olarak şeffaftır, ancak FHE bunu kısmi şifreleme biçimine dönüştürebilirken, akıllı sözleşmelerin kontrolünü korur.
Bazı projeler, programcıların FHE ilkelere dayalı akıllı sözleşme kodu yazmalarına olanak tanıyan FHE sanal makineleri geliştiriyor. Bu yaklaşım, mevcut blok zincirinin gizlilik sorunlarını çözebilir ve şifreli ödemeler, çevrimiçi kumar gibi uygulamaların mümkün olmasını sağlarken, düzenleyici gereklilikleri karşılamak için işlem grafiğini korur.
FHE, bazı gizlilik projelerinin kullanılabilirlik sorunlarını, cüzdan istemcisinin erişim içeriğini ifşa etmeden verileri senkronize etmesine izin vererek, gizli mesaj arama (OMR) ile de iyileştirebilir.
FHE ve Sıfır Bilgi Kanıtlarının İlişkisi
FHE ve sıfır bilgi kanıtı (ZKP) tamamlayıcı teknolojilerdir, ancak kullanım alanları farklıdır. ZKP, doğrulanabilir hesaplamalar ve sıfır bilgi özellikleri sağlar, özel durumlara gizlilik koruması sunar. FHE ise, verilerin kendisini açığa çıkarmadan şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplama yapılmasına olanak tanır; bu, izinsiz akıllı sözleşme platformları için kritik öneme sahiptir.
FHE'nin Gelişim Durumu ve Geleceği
FHE'nin gelişimi, ZKP'den yaklaşık üç ila dört yıl geride kalmış durumda, ancak hızla yetişiyor. İlk FHE projeleri test edilmeye başladı, ana ağın bu yılın ilerleyen dönemlerinde devreye girmesi bekleniyor. FHE'nin hesaplama maliyeti hala ZKP'den yüksek olmasına rağmen, büyük ölçekli uygulama potansiyeli oldukça büyük. FHE üretim aşamasına geçip ölçeklenmeye başladığında, benimsenme hızının ZK Rollups ile aynı seviyeye çıkması bekleniyor.
Zorluklar ve Engeller
FHE'nin geniş kapsamlı uygulamaları, hesaplama verimliliği ve anahtar yönetimi gibi zorluklarla karşılaşmaktadır. FHE'deki kendi kendine başlatma işlemleri hesaplama açısından yoğun ancak algoritma optimizasyonları sürekli olarak geliştirilmektedir. Makine öğrenimi gibi belirli uygulamalar için kendi kendine başlatma kullanmayan alternatif çözümler daha verimli olabilir.
Anahtar yönetimi de büyük bir zorluktur. Bazı FHE projeleri, deşifreleme yeteneğine sahip doğrulayıcı gruplarını içeren eşik anahtar yönetimi gerektirir. Bu yöntem, tek nokta arızası sorununu aşmak için daha da geliştirilmesi gerekmektedir.
FHE Pazar Görünümü
Birçok şifreleme risk sermayesi şirketi FHE alanına aktif olarak yatırım yapıyor. Bazı projeler, çevrimiçi kumar, ticari ödemeler ve oyun gibi FHE tabanlı uygulamalar geliştirmektedir.
Eşik FHE (TFHE), FHE'yi çok taraflı hesaplama ve blok zinciri teknolojisi ile birleştirerek yeni uygulama senaryoları açmaktadır. FHE'nin geliştirici dostu olması, yaygın programlama dillerinin kullanılmasına olanak tanıyarak pratikliğini artırmaktadır.
Düzenleyici Ortam
FHE gibi gizlilik teknolojilerinin düzenleyici ortamı bölgeden bölgeye değişiklik göstermektedir. Veri gizliliği genel olarak desteklenmesine rağmen, finansal gizlilik hala gri bir alandadır. FHE, kullanıcıların veri mülkiyetini korumasına ve bununla birlikte yönlendirilmiş reklamlar gibi sosyal faydaları sürdürürken, veri gizliliği korumasını artırma potansiyeline sahiptir.
Sonuç
Tamamen homomorfik şifreleme, şifreleme alanında devrim niteliğinde bir dönemde bulunuyor ve gizlilik ile güvenliğe yenilikçi çözümler sunuyor. Teknolojik ilerlemeler ve sermaye ilgisinin artmasıyla, FHE'nin büyük ölçekli uygulamalar gerçekleştirmesi ve blok zinciri ölçeklenebilirliği ile gizlilik koruma gibi temel sorunları çözmesi bekleniyor. Teknolojinin olgunlaşmasıyla, FHE, şifreleme ekosistemindeki çeşitli yenilikçi uygulamalar için yeni olanaklar sunacak.