Tamamen homomorfik şifrelemenin gelişimi ve uygulama perspektifleri

Tamamen homomorfik şifreleme (FHE), 1970'lerden beri dikkat çeken bir şifreleme teknolojisi olarak öne çıkmaktadır. 2009 yılında, Craig Gentry'nin çığır açan araştırması FHE'nin pratik uygulamaları için bir yol açtı. FHE, şifrelenmiş veriler üzerinde şifre çözmeden hesaplama yapılmasına izin verir; bu özellik, veri gizliliğini koruma konusunda büyük bir potansiyele sahip olmasını sağlar.

FHE'nin temel özellikleri arasında homomorfik olma, gürültü yönetimi ve sonsuz işlem desteği bulunmaktadır. Kısmi homomorfik şifreleme ve belirli homomorfik şifreleme ile karşılaştırıldığında, FHE sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemini destekleyebilir, bu da onun şifrelenmiş veriler üzerinde her türlü hesaplama yapabilmesini sağlar.

Blockchain alanında, FHE'nin ölçeklenebilirlik ve gizlilik koruma sorunlarını çözmede anahtar bir teknoloji olma potansiyeli vardır. Bu, şeffaf bir blok zincirini kısmi şifreleme biçimine dönüştürürken, akıllı sözleşmelerin kontrolünü de koruyabilir. Bazı projeler, geliştiricilerin FHE ilkelere göre akıllı sözleşme kodu yazmalarına olanak tanıyan FHE tabanlı sanal makineler geliştirmektedir. Bu yaklaşım, yalnızca mevcut blok zincirindeki gizlilik sorunlarını çözmekle kalmayıp, aynı zamanda şifreli ödemeler, çevrimiçi bahis gibi uygulamaların da mümkün olmasını sağlayabilir.

FHE, gizli mesaj almak (OMR) aracılığıyla gizlilik projelerinin kullanılabilirliğini artırabilir ve uzun süredir var olan bakiye bilgisi alımı ve senkronizasyon gecikmeleri gibi sorunları çözebilir. FHE'nin kendisi doğrudan blok zincirinin ölçeklenebilirlik sorununu çözemezken, onu sıfır bilgi kanıtları (ZKP) ile birleştirmek bu zorluğa bir çözüm sunabilir.

FHE ve ZKP tamamlayıcı teknolojilerdir, her biri farklı amaçlara hizmet eder. ZKP, doğrulanabilir hesaplamalar ve sıfır bilgi özellikleri sunarken, FHE verilerin kendisini ifşa etmeden şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplama yapma imkanı tanır. Her ikisinin bir araya getirilmesi, hesaplama karmaşıklığını artırsa da, belirli senaryolarda önemli avantajlar sağlayabilir.

Şu anda, FHE'nin gelişimi ZKP'den yaklaşık üç veya dört yıl geride, ancak hızla yetişiyor. İlk nesil FHE projeleri test edilmeye başladı ve bu yılın ilerleyen dönemlerinde ana ağı yayınlaması bekleniyor. FHE hala hesaplama verimliliği ve anahtar yönetimi gibi zorluklarla karşılaşsa da, büyük ölçekli benimsenme potansiyeli giderek ortaya çıkıyor.

Pazar açısından, birçok şirket FHE ile ilgili teknolojileri ve uygulamaları aktif olarak geliştirmektedir. Örneğin, Zama blockchain ve AI için FHE çözümleri geliştirmeye odaklanmaktadır; Sunscreen, mühendislerin özel uygulamalar oluşturmasına yardımcı olan FHE derleyicisi sunmaktadır; Fhenix, FHE tabanlı Ethereum Layer 2 ağını geliştirmektedir; Mind Network ise FHE'yi DePIN ve AI alanlarına uygulamaya adamıştır.

Yasal ortam açısından, FHE bir gizlilik teknolojisi olarak farklı bölgelerdeki düzenleyici tutumlar değişiklik göstermektedir. Veri gizliliği genel olarak desteklenmesine rağmen, finansal gizlilik hala dikkatli bir şekilde ele alınması gereken bir alandır. FHE, kişisel veri sahipliğini korurken, topluma hedefli reklamlar gibi faydalar sağlama potansiyeline sahiptir.

Teorik araştırmalar, yazılım geliştirme, donanım optimizasyonu ve algoritma iyileştirmelerinin sürekli ilerlemesiyle, tamamen homomorfik şifreleme (FHE) teorik aşamadan pratik uygulamaya geçiş yapmaktadır. Önümüzdeki üç ila beş yıl içinde, FHE şifreleme alanında önemli ilerlemeler kaydedecek, blok zinciri ölçeklenebilirliği ve gizlilik koruma konusunda devrim niteliğinde değişiklikler sağlayacak ve şifreleme ekosistemindeki çeşitli yenilikçi uygulamaların gelişimini destekleyecektir.