Tamamen homomorfik şifrelemenin avantajları: Geleneksel şifreleme algoritmalarıyla karşılaştırıldığında, benzersiz özelliği, üçüncü bir tarafın şifrelenmiş veriler üzerinde, şifreyi çözmeden herhangi bir sayıda hesaplama ve işlemi gerçekleştirebilmesi ve bu da gizli bilgi işlem için yeni olanaklar sunmasıdır.
FHE'un tanımı
Tamamen Homomorfik Şifreleme (FHE): şifreli metin üzerinde belirli cebirsel işlem biçimlerinin gerçekleştirilmesine olanak tanır ve sonuç hala şifrelidir ve şifresi çözülen sonuç, düz metin üzerinde yapılan aynı işlemin sonucuyla tutarlıdır. Sıfır bilgi kanıtıyla karşılaştırıldığında, tamamen homomorfik şifrelemenin en büyük avantajı, buluta şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplamalar yapma yeteneği vermesi ve böylece hassas bilgilerin üçüncü taraf erişiminden korunmasıdır.
Tamamen Homomorfik Şifreleme (FHE) aşağıdakileri anlamak için parçalara ayrılabilir:
FHE'deki HE, homomorfik şifreleme teknolojisini temsil eder. Temel özelliği, şifreli metin üzerinde hesaplamalara ve işlemlere izin vermesi ve bu işlemlerin doğrudan düz metinle eşleştirilebilmesidir, yani şifrelenmiş verilerin matematiksel özellikleri değişmeden kalır;
FHE'deki F, bu homomorfizmin yeni bir seviyeye ulaştığı ve şifrelenmiş veriler üzerinde sınırsız hesaplama ve işlemlere izin verdiği anlamına gelir.
FHE'nin ZK ve MPC ile karşılaştırılması
Gizlilik alanında endüstri teknolojisinin ön saflarında yer alan üç teknoloji şunlardır: FHE, ZK ve MPC.
Tam Homomorfik Şifreleme (FHE), şifrelenmiş veriler üzerinde, şifreyi çözmeden çeşitli işlemler gerçekleştirerek, verilerin gizliliğinin son derece korunmasına olanak tanır. FHE aynı zamanda bulut bilişim ve blockchain gibi alanlar için de güçlü güvenlik garantileri sağlıyor.
Sıfır bilgi kanıtı (ZK), veri gizliliğinin korunmasında ve gerçek doğruluğun sağlanmasında önemli bir rol oynayan gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir. ZK aracılığıyla bir taraf, belirli bir beyanın gerçekliğini diğer tarafa beyanla ilgili belirli verileri açıklamadan kanıtlayabilir, böylece veri sahibinin gizliliği etkili bir şekilde korunur. Özellikle blockchain ölçeklendirme çözümleri oluştururken ZK, zk-rollup'lar gibi yaygın olarak kullanılır.
Çok partili hesaplama (MPC), katılımcıların özel verilerini koruyabilen ve özel girdileri açığa çıkarmadan bilgi işlem görevlerini tamamlayabilen, kriptografi teknolojisine dayalı bir bilgi işlem modelidir. MPC teknolojisi, hesaplama sürecini birden fazla adıma bölerek ve her adımda şifreleme ve şifre çözme işlemlerini devreye sokarak, özel bilgileri sızdırmadan birden fazla tarafın hesaplamaya katılmasını sağlar.
Yukarıdaki karşılaştırmadan da görülebileceği gibi, FHE teknolojisi verilerin şifresini çözmeden hesaplamalar yapmaya odaklanır, böylece verilerin gizliliğini korur; ZK teknolojisi, bildirimin gizliliğini korurken bildirimin doğruluğunu kanıtlamaya odaklanır; çok taraflı Güvenli bilişimin sağlanması, bilişim süreci sırasında katılımcıların gizliliğini ve güvenliğini sağlar.
FHE'nin Önemi
Gizliliğin ve güvenliğin daha iyi korunması: FHE, verileri şifreleyerek işleme ve hesaplama sırasında verilerin gizliliğini ve güvenliğini sağlar, böylece veri sızıntılarını ve saldırıları önler. Bu şifreleme yöntemi, bulut bilişim ortamında güvenli hesaplamalar yapılmasını mümkün kılmak için matematiksel ilkeleri ve kriptografi teknolojisini kullanır. Hesaplama işlemi sırasında, verinin açığa çıkmasını önlemek amacıyla veri işlemcisi dahil hiç kimse verilerin orijinal içeriğini görüntüleyemez. Orijinal içerik.
Daha fazla kullanım senaryosu vardır: FHE, finansal alanda güvenli veri işleme, tıbbi alanda gizliliğin korunması, güvenli bulut bilişim, elektronik oylama, Nesnelerin İnterneti'nde güvenli veri iletimi ve diğer alanlarda uygulanabilir. FHE teknolojisi sayesinde çeşitli endüstriler, verilerin güvenli bir şekilde işlenmesini ve iletilmesini sağlayabilir, kullanıcı gizlilik bilgilerinin güvenliğini sağlayabilir ve çeşitli endüstrilerin dijital ve akıllı gelişimini destekleyebilir. Bu nedenle FHE, hem Web 2 hem de Web 3'te ZK ve MPC'den daha geniş uygulama senaryolarına sahiptir.
FHE alanındaki önemli projeler
Var olmak
Zama, tamamen homomorfik şifreleme teknolojisine odaklanan bir projedir.
Bu proje, blockchain ve yapay zeka alanında veri gizliliğini korumak için FHE çözümlerinin geliştirilmesine ve tanıtılmasına odaklanıyor. Tamamen homomorfik şifreleme, Zama'nın temel teknolojisidir. Bu teknoloji, şifrelenmiş veriler üzerinde şifre çözülmeden keyfi hesaplamaların yapılmasına olanak tanır, böylece işlem sırasında verilerin gizliliği sağlanır. Zama, bağımsız geliştiricilerden büyük kuruluşlara kadar herkesin, başlangıçta kriptografi hakkında hiçbir şey bilmeden uçtan uca şifrelenmiş uygulamalar oluşturmasına olanak tanıyan güçlü bir dizi açık kaynaklı FHE kitaplığı ve çözümü sağlar.
Zama'nın ürün ve hizmetleri öncelikle sağlık hizmetleri, finansal hizmetler, reklam, savunma, biyometri ve devlet güvenliği gibi sektörleri hedef almaktadır. Zama, teknolojisi sayesinde bu sektörlere gizliliği koruyan makine öğrenimi ve akıllı sözleşme çözümleri sunabiliyor. Ayrıca Zama, FHE teknolojisinin uygulanmasını daha da teşvik etmek için çeşitli işbirliği projelerinde aktif olarak yer almaktadır. Örneğin, Concrete ML çözümünü Mind Network'ün FHE doğrulama ağına entegre etmek için Mind Network ile birlikte çalışmak, merkezi olmayan yapay zeka doğrulaması için yeni bir standart belirlemek. Yapay zeka, veri güvenliği ve makine öğrenimi alanlarını ortaklaşa keşfetmek ve ZAMA-ConcreteML platformunu temel alan bir dizi gizliliği koruyan yapay zeka uygulaması geliştirmek için Privasea ile işbirliği yapın.
Zama, Metaplanet, Blockchange Ventures, Vsquared Ventures ve Stake Capital'in katılımıyla Multicoin Capital ve Protokol Labs liderliğindeki 73 milyon dolarlık A Serisi finansman turunu tamamladı.
Fenix
Fhenix, FHE Toplamaları ve FHE Yardımcı İşlemcileri tarafından desteklenen Ethereum tabanlı bir Katman 2 çözümüdür.
Fhenix, Ethereum Sanal Makinesi (EVM) ile tam uyumludur ve Solidity dili için tam destek sağlar. FHE'ye dayalı akıllı sözleşmeler çalıştırabilir ve zincir üzerinde gizli hesaplamalar uygulayabilir. Diğer çözümlerden farklı olarak Fhenix, zkFHE kullanmaz ancak ZK Rollup yerine Optimistic Rollup'ı benimser. Aynı zamanda fhEVM aracılığıyla zincir içi gizliliği sağlamak için Zama'nın FHE teknolojisini kullanır ve TFHE (Eşik FHE) teknolojisine odaklanır. TFHE teknolojisi, birden fazla tarafın katılımıyla tamamen homomorfik şifreleme elde ederek kullanıcı gizliliğini ve veri güvenliğini koruma konusunda daha güvenilir bir çözüm sunar. Fhenix'in piyasaya sürülmesi, Ethereum ekosistemine daha fazla gizlilik koruması ve güvenlik getirecek ve blockchain teknolojisinin daha fazla alanda uygulanmasını ve geliştirilmesini teşvik edecek.
2 Nisan 2024'te Fhenix, FHE'yi akıllı sözleşmelere dahil etmeyi umarak FHE yardımcı işlemcisini geliştirmek için EigenLayer ile işbirliği yapacağını duyurdu. "FHE ortak işlemcisi" olarak adlandırılan işlem, önce bilgilerin şifresini çözmeden, şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplamalar yapmaya odaklanır. FHE hesaplama görevlerinin Ethereum, L2 veya L3 üzerinde gerçekleştirilmesine gerek yoktur, ancak belirlenmiş bir işlemci tarafından gerçekleştirilir. FHE yardımcı işlemcisi, Fhenix'in FHE Rollup ve EigenLayer stake mekanizmaları tarafından korunacaktır. Yol haritasına göre Fhenix, ana ağı Ocak 2025'te başlatmayı planlıyor.
Eylül 2023'te Fhenix, Node Capital, Bankless, HackVC, TaneLabs ve Metaplanet'in katılımıyla Sora Ventures, Multicoin Capital ve Collider Ventures liderliğindeki 7 milyon ABD Doları tutarındaki başlangıç finansman turunu tamamladı. Tamamen homomorfik şifreleme teknolojisini ve Ethereum L2 çözümlerini birleştiren Fhenix projesi, blockchain alanına yenilikçi gizli bilgi işlem yetenekleri getiriyor ve birçok alanda geniş uygulama potansiyeli gösteriyor.
Gizli ağ
Secret Network, gizliliğe adanmış bir blockchain projesidir ve merkezi olmayan uygulamalar (DApp'ler) için gizlilik koruması sağlamayı amaçlamaktadır. Proje, geliştiricilerin yeni türde izin gerektirmeyen, gizliliği koruyan uygulamalar oluşturmasına olanak tanır.
Secret Network, Cosmos SDK ve Tendermint BFT kullanılarak oluşturulmuş bir Katman 1 blok zinciridir. Gizlilik merkezli bir akıllı sözleşme platformudur. Ana ağ üzerinde özel akıllı sözleşmeler sunan ilk projedir. Proje, Intel SGX (Yazılım Koruma Uzantıları) teknolojisini entegre ederek gizlilik koruma yeteneklerini geliştiriyor. Secret Network başlangıçta Enigma olarak adlandırılmıştı. Başlangıçta geliştirme için Ethereum ekosistemine güvenmeyi umuyordu ancak performans darboğazları nedeniyle Cosmos SDK aracılığıyla gizlilik hesaplamasını destekleyen bağımsız bir halka açık zincir geliştirmek üzere değiştirildi. Bu zincir yalnızca özel bilişimi desteklemekle kalmıyor, aynı zamanda diğer Cosmos ekosistemleriyle birlikte çalışabilirliği sağlayarak çok çeşitli blockchain ağlarına gizlilik getiriyor.
Secret Network'ün temel teknolojik yeniliği, blockchain şeffaflığını korurken kullanıcılara veri gizliliği sağlamasını sağlayan entegre Intel SGX'inde yatmaktadır. Secret Network, benzersiz gizlilik koruma yetenekleri sayesinde Web 3.0 uygulamaları için veri gizliliği sağlar ve merkezi olmayan finans ve diğer alanların gelişimini destekler.
Güneş kremi
Sunscreen, mühendislere FHE gibi şifreleme teknolojilerini kullanarak özel uygulamalar oluşturma ve dağıtma çözümleri sağlayan, gizlilik odaklı bir blockchain projesidir.
Şirket, sıradan Rust işlevlerini özel FHE eşdeğeri işlevlere dönüştürebilen ve donanım hızlandırmasına ihtiyaç duymadan aritmetik işlemler (DeFi gibi) için yüksek performans sağlayan Web3 tabanlı yerel bir derleyici olan açık kaynaklı kendi FHE derleyicisine sahiptir. Ek olarak FHE derleyicisi BFV FHE şemasını destekler. Bu arada Sunscreen, homomorfik işlemleri kanıtlarken genel olarak daha yavaş bir hızda olsa da, hesaplama bütünlüğünü sağlamak için FHE derleyicisiyle uyumlu bir ZKP derleyicisi oluşturmaya çalışıyor. Buna ek olarak şirket, FHE şifreli metnini depolamak için merkezi olmayan bir depolama sistemi de arıyor.
Gelecek yol haritasında Sunscreen, öncelikle test ağında özel işlemleri destekleyecek, ardından önceden belirlenmiş özel programları destekleyecek ve sonunda geliştiricilerin FHE ve ZKP derleyicilerini kullanarak isteğe bağlı özel programlar yazmasına izin verecek.
Temmuz 2022'de Sunscreen, Polychain Capital, Coinbase Ventures, dao 5 vb. liderliğindeki 4,65 milyon dolarlık bir başlangıç finansman turunu tamamladı. Ayrıca Naval Ravikan, Entropy kurucusu Tux Pacific vb. bireysel yatırımcılar da yatırıma katıldı. Kurucu ortakları arasında Ravital Solomon ve NuCypher gizlilik ağının kurucu ortağı MacLane Wilkison'un da bulunduğu Sunscreen, mühendislerin tamamen homomorfik şifrelemeye dayalı uygulamalar oluşturmasını kolaylaştırmayı amaçlıyor. Daha önce Sunscreen, Tohum Öncesi fondan 570.000 $ almıştı.
Zihin ağı
Mind Network, HTTPZ'yi (uçtan uca şifrelenmiş bir internet vizyonu) etkinleştirmeyi amaçlayan, Zama tarafından desteklenen bir yeniden değerlendirme katmanıdır.
Ağın ürünleri arasında AI ve DePIN ağları için FHE yeniden alım şeması MindLayer, FHE yetkili gizli adres protokolü MindSAP ve FHE doğrulayıcı ağı üzerinde oluşturulan FHE DataLake MindLake yer alıyor. Kullanıcılar, BTC ve ETH'nin LST tokenlerini MindLayer aracılığıyla Mind Network'e yeniden stake edebilir ve uçtan uca şifrelenmiş doğrulama ve hesaplama sürecini gerçekleştirmek için FHE gelişmiş doğrulayıcı tanıtıldı. Aynı zamanda FHE doğrulayıcıları arasında adil ve güvenli bir dağıtım sağlamak amacıyla yapay zeka makine öğrenimi görevleri için özel olarak tasarlanmış bir İstihbarat Kanıtı (PoI) fikir birliği mekanizması sunar. FHE hesaplamaları donanım tarafından da hızlandırılabilir. MindLake, zincir üzerinde şifrelenmiş veri hesaplamaya yönelik bir veri depolama toplamasıdır. Ayrıca Mind Network, AltLayer, EigenDA ve Arbitrum Orbit ile birlikte Toplama zincirlerini piyasaya sürüyor. Mind Network’ün test ağı başlatıldı. Haziran 2023'te Mind Network, Binance Labs, Comma 3 Ventures, SevenX Ventures, HashKey Capital, Big Brain Holdings, Arweave SCP Ventures, Mandala Capital vb. yatırımcılardan gelen 2,5 milyon dolarlık başlangıç finansman turunu tamamladı. Aynı zamanda Binance Labs'ın beşinci sezon kuluçka programına seçildi, Chainlink BUILD programına seçildi ve Ethereum Vakfı Burs Bursu'nu aldı.
Mahremiyet
Privasea, tamamen homomorfik şifreleme makine öğrenimini (FHEML) entegre eden dağıtılmış bir bilgi işlem ağı projesidir. Aynı zamanda "yüz doğrulamanın" (PoH) güvenli bir şekilde yürütülmesini sağlamak için FHE teknolojisine dayanan "ImHuman" DApp'ini de piyasaya sürdü.
Kullanıcı bir ImHuman hesabı oluşturduğunda, unutursa şifresini geri alamaz. ImHuman, yüz görüntüsünü taramak ve cep telefonunda şifrelemek için ön kamerayı kullanacak, herhangi bir sunucuya gönderilmeyecek ve Privasea'nin buna erişim izni yok. Şifrelenmiş yüz görüntüsü Privasea sunucusuna gönderilecek ve yüz doğrulamayı tamamlamak üzere kişisel bir NFT oluşturmak için kullanılacak. PoH doğrulamasını geçen kullanıcılara özel airdroplar verilecek. ImHuman şu anda yalnızca Google Play'de yayınlandı ve yakında App Store'da satışa sunulacak. Privasea ayrıca test ağı olarak devreye alınan AI DePIN altyapısı Privasea AI Network'ü de kurdu. Merkezi olmayan bir bilgi işlem ağı kurarak test ağı, FHE AI görevleri için ölçeklenebilir dağıtılmış bilgi işlem kaynakları sağlar ve böylece merkezi veri işleme riskini azaltır. Privasea'nin FHE çözümü, Zama'nın somut makine öğrenimi tarafından desteklenmektedir. Mart 2024 itibarıyla Privasea, Binance Labs, Gate Labs, MH Ventures, K 300, QB Ventures, CryptoTimes vb. yatırımcılarla 5 milyon dolarlık bir başlangıç finansman turunu tamamladı. Nisan ayında Privasea, OKX Ventures, SoftBank'ın kuluçka merkezi Tanelabs gibi yatırımcıların katılımıyla yeni bir stratejik finansman turunu tamamladı.
FHE Riskleri Takip Edin
FHE'nin verimliliği düşüktür: Mevcut blockchain endüstrisinde hesaplama gücü ve algoritmaların sınırlamaları nedeniyle ZK teknolojisinin uygulanması çok zordur. FHE'nin gerektirdiği hesaplama gücü ZK'den 4-5 kat daha fazladır (yaklaşık 1000-10000 kat), dolayısıyla bu aşamada FHE'yi tam olarak gerçekleştirmek çok zordur. Bu aşamada sadece FHE'nin toplama ve çıkarma hesaplamaları gerçekleştirilebilir ancak bu yine de büyük miktarda hesaplama gerektirir, bu da nispeten düşük hesaplama verimliliğine yol açacak ve büyük miktarda hesaplama gücü gerektirecek ve maliyet de önemli ölçüde artacaktır. .
FHE'ye yönelik pazar talebi güçlü değil: FHE'nin benimsenmesi bazı endüstrilerin karşılaştığı sorunları çözebilse de, FHE'ye dayalı uygulama daha zor ve maliyetlidir, bu da FHE'yi benimsemeye istekli projelerin sayısının azalmasına neden olur. Ve çoğu kullanıcı için gizlilik önemsiz bir ihtiyaçtır. Bir kamu hizmeti olarak çok az kişi gizlilik için yüksek ücret ödemeye hazırdır. Piyasada FHE'ye olan talep güçlü değil, bu da çeşitli proje taraflarının FHE'yi geliştirme konusundaki istekliliğinin çok güçlü olmamasına yol açıyor. Bu nedenle FHE son yıllarda durağan bir gelişim aşamasındadır ve gerçek bir uygulaması yoktur.
Zayıf bilgi işlem gücü altyapısı: FHE'yi gerçekleştirebilmenin temel dayanağı, büyük miktarda bilgi işlem gücünün gerekli olmasıdır. CPU'nun FHE'nin en temel bilgi işlem ihtiyaçlarını karşılayamayacağı FHE'nin eklenmesiyle kanıtlanmıştır. ve ASIC bunu tatmin edebilir. Ancak artık dünya, AI endüstrisinin yükselişi nedeniyle bilgi işlem gücü sıkıntısı aşamasındadır ve NVIDIA'nın GPU'larının 2025 yılına kadar üretilmesi planlanmıştır ve Kripto endüstrisindeki merkezi olmayan bilgi işlem gücü projeleri, zorluklarla karşı karşıyadır. toplam bilgi işlem gücü ve bant genişliği eksikliği TPS ve TPS gibi donanım ekipmanı sorunları, FHE geliştirme koşullarını karşılamıyor. Bu bilgi işlem gücü sıkıntısı bağlamında, FHE yolunu büyük ölçekte geliştirmek gerçekçi değildir.
Özetle
Her şeyden önce, kriptografinin kutsal kasesi olan FHE, üçüncü tarafların şifrelenmiş veriler üzerinde şifreyi çözmeden herhangi bir sayıda hesaplama ve işlem gerçekleştirmesine olanak sağlamak için benzersiz algoritmasını kullanabilir ve bu da gizli bilgi işlem için yeni olanaklar sağlar. FHE teknolojisi, verilerin güvenli bir şekilde paylaşılmasını ve işlenmesini sağlarken kullanıcı verilerinin gizliliğini etkili bir şekilde koruyabilir. Yalnızca Kripto endüstrisinde değil, aynı zamanda gerçek toplumdaki yaşamın her kesiminde de yenilikçi bir rol oynayabilir ve yaşamın her kesimindeki mevcut gizlilik sorunlarını çözebilir.
İkincisi, erken bir parkur olarak FHE birçok zorlukla karşı karşıyadır. FHE'nin verimliliği, mevcut blockchain endüstrisindeki bilgi işlem gücü ve algoritmaların sınırlamalarıyla sınırlıdır ve bu da FHE teknolojisinin uygulanmasını zorlaştırır. FHE bazı endüstri sorunlarını çözebilse de, gerekli hesaplama gücü ZK'nın yaklaşık 1.000-10.000 katıdır. Bu nedenle şu anda yalnızca FHE'nin toplama ve çıkarma hesaplamalarını yapabilmektedir. Uygulaması düşük pazar talebi ve zayıf bilgi işlem altyapısı ile sınırlıdır. Etki, FHE'nin gelişiminin durmasına neden oldu.
Genel olarak FHE, verilerin güvenli bir şekilde paylaşılmasını ve işlenmesini sağlarken, kullanıcı verilerinin gizliliğini etkili bir şekilde koruyabilen çok umut verici ve öncü bir yoldur. Ancak FEH, sınırlı altyapı ve verimlilik ve maliyet sorunları nedeniyle düşük pazar talebi nedeniyle uygulamada birçok zorlukla karşılaşıyor. Bu nedenle FHE, Kripto endüstrisinin gelecekteki gelişimi için bir yöndür, ancak bu aşamada hala erken aşamadadır ve proje başvurusu için gerekli koşullara sahip değildir.
