Perkembangan dan Aplikasi Enkripsi Homomorphic Penuh

Enkripsi Homomorphic (FHE) sebagai salah satu teknologi enkripsi canggih, telah melalui perkembangan yang panjang sejak pertama kali diusulkan pada tahun 1970-an. Inti pemikirannya adalah melakukan perhitungan pada data yang terenkripsi tanpa mendekripsinya. Pada tahun 2009, karya terobosan Craig Gentry membuka jalan bagi aplikasi praktis FHE.

FHE memungkinkan operasi pada ciphertext dan menghasilkan hasil enkripsi, hasil setelah dekripsi konsisten dengan hasil operasi pada plaintext. Teknologi ini memiliki homomorfisme, mendukung operasi penjumlahan dan perkalian tanpa batas, sehingga dapat melakukan perhitungan arbitrer pada data terenkripsi.

Namun, FHE juga menghadapi beberapa tantangan. Manajemen noise adalah masalah kunci, karena setiap operasi akan meningkatkan noise dalam ciphertext. Selain itu, beban komputasi FHE jauh lebih tinggi dibandingkan dengan komputasi plaintext, mencapai ribuan hingga jutaan kali, yang membatasi penggunaannya dalam beberapa skenario aplikasi.

Dalam bidang blockchain, FHE diharapkan menjadi teknologi kunci untuk mengatasi masalah skalabilitas dan perlindungan privasi. Ini dapat mengubah blockchain yang transparan menjadi bentuk yang sebagian terenkripsi, sambil mempertahankan kemampuan kontrol kontrak pintar. Beberapa proyek sedang mengembangkan mesin virtual FHE, yang memungkinkan programmer untuk menulis kode kontrak pintar yang mengoperasikan primitif FHE.

FHE juga dapat meningkatkan kegunaan proyek privasi, seperti menyelesaikan masalah sinkronisasi dompet melalui pengambilan pesan privasi (OMR). Meskipun FHE sendiri tidak dapat secara langsung menyelesaikan masalah skalabilitas blockchain, kombinasi dengan bukti nol-pengetahuan (ZKP) mungkin dapat memberikan beberapa solusi.

FHE dan ZKP adalah teknologi yang saling melengkapi, masing-masing memiliki skenario aplikasi yang berbeda. ZKP menawarkan perhitungan yang dapat diverifikasi dan atribut pengetahuan nol, sementara FHE memungkinkan perhitungan pada data yang dienkripsi tanpa mengungkapkan data itu sendiri. Menggabungkan keduanya dapat secara signifikan meningkatkan kompleksitas perhitungan, sehingga perlu menimbang pro dan kontra berdasarkan kasus penggunaan tertentu.

Saat ini, perkembangan FHE tertinggal sekitar tiga hingga empat tahun dibandingkan ZKP, tetapi sedang dengan cepat mengejar. Beberapa proyek FHE telah mulai menguji jaringan, dan diharapkan akan meluncurkan mainnet akhir tahun ini. Meskipun beban komputasi FHE masih cukup tinggi, potensi adopsi massal mulai terlihat.

Aplikasi FHE menghadapi beberapa tantangan, termasuk efisiensi komputasi dan manajemen kunci. Operasi bootstrap bersifat komputasi intensif, tetapi kemajuan algoritma dan optimasi rekayasa sedang memperbaiki masalah ini. Manajemen kunci juga perlu berkembang lebih lanjut untuk mengatasi masalah titik tunggal kegagalan.

Dalam aspek pasar, banyak perusahaan yang sedang mengembangkan teknologi dan aplikasi terkait FHE. Perusahaan-perusahaan ini termasuk Zama, Sunscreen, Octra, Fhenix, Mind Network, dan Inco. Mereka masing-masing fokus pada berbagai skenario aplikasi FHE, seperti mengembangkan alat FHE, membangun jaringan blockchain FHE, menyediakan layanan komputasi FHE, dan sebagainya.

Lingkungan regulasi juga memiliki dampak penting terhadap perkembangan FHE. Meskipun privasi data umumnya didukung, privasi finansial tetap merupakan area abu-abu. FHE memiliki potensi untuk meningkatkan privasi data, sambil tetap mempertahankan manfaat sosial.

Melihat ke depan, teknologi FHE diperkirakan akan mencapai kemajuan signifikan dalam tiga hingga lima tahun ke depan. Dengan perbaikan terus-menerus dalam teori, perangkat lunak, perangkat keras, dan algoritma, FHE diharapkan dapat memicu perubahan revolusioner di bidang enkripsi, memberikan solusi baru untuk skalabilitas blockchain dan perlindungan privasi, serta mendorong inovasi aplikasi berbagai jenis dalam ekosistem enkripsi.