Tamamen homomorfik şifreleme(FHE)'in gelişimi ve uygulamaları
tamamen homomorfik şifreleme(FHE) kavramı, en erken 20. yüzyılın 70'lerine kadar izlenebilmektedir, ancak uzun süre uygulanması zor olmuştur. Temel fikir, verilerin şifrelenmesi ve şifre çözmeden hesaplama yapılabilmesidir. İlk başta yalnızca şifreli veriler üzerinde basit toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi işlemler yapılabiliyordu, bu da kısmi homomorfik şifreleme olarak adlandırılıyordu. 2009 yılında, Craig Gentry çığır açan bir ilerleme kaydederek, şifreli veriler üzerinde herhangi bir hesaplama yapmanın mümkün olduğunu gösterdi ve böylece tamamen homomorfik şifrelemenin gelişimini teşvik etti.
FHE, şifreleme verileri üzerinde şifre çözmeden hesaplamalara izin veren gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir. Bu, ( şifreli verileri ) üzerinde işlemler yapabileceğiniz ve şifre çözüldüğünde bu sonucun, ( açık veriler üzerinde aynı işlemleri yapmanın sonucu ile aynı olacağı anlamına gelir.
![tamamen homomorfik şifreleme (FHE) ile ilgili gelişmeler ve uygulamalar])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73.webp(
Tamamen homomorfik şifrelemenin ana özellikleri
Homomorfik
Toplama: Şifreli veriler üzerinde toplama işlemi, açık veriler üzerinde toplama işlemi ile eşdeğerdir.
E)a+b(=E)a(+E)b(
Çarpma: Şifreli veriler üzerinde çarpma işlemi, açık veriler üzerinde çarpma işlemiyle eşdeğerdir.
E)a×b(=E)a(×E)b(
Gürültü Yönetimi: FHE şifrelemesi sırasında güvenliği sağlamak için şifrelenmiş verilere gürültü eklenir. Ancak her işlemden sonra gürültü artar, bu nedenle gürültüyü yönetmek ve en aza indirmek çok önemlidir, aksi takdirde hesaplamalar hatalı veya başarısız olabilir.
Sonsuz İşlem: Kısmi homomorfik şifreleme )PHE( ve belirli bir homomorfik şifreleme )SHE( ile farklı olarak, FHE sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler, şifrelenmiş veriler üzerinde her türlü hesaplama yapılabilir.
Sıkı anlamda tamamen homomorfik şifreleme, homomorfik şifrelemenin özel bir durumudur. Homomorfik şifreleme, şifreli verilere toplama veya çarpma işlemleri yapmanın, düz metinlere aynı işlemleri yapmaya eşdeğer olduğunu ifade eder:
E)a+b(=E)a(+E)b(
E)a×b(=E)a(×E)b(
Burada a ve E)a(, b ve E)b( eşdeğer olarak kabul edilebilir. Ancak, iki önemli zorluğa dikkat edilmelidir:
Açık metin ve şifreli metin arasındaki eşdeğerlik, işlemlerden önce açık metne gürültü ekleyerek şifreli metin elde etmeyi içerir. Eğer gürültü büyük bir sapmaya yol açarsa, hesaplama başarısız olabilir. Bu nedenle, gürültüyü kontrol etmek çeşitli algoritmalar için kritik öneme sahiptir.
Toplama ve çarpma işlemlerinin maliyeti çok yüksektir. Şifreli hesaplamalar, açık metin hesaplamalardan 10.000 ile 1.000.000 kat daha fazla zaman alabilir. Tamamen homomorfik şifrelemenin sağlanabilmesi için, şifreli veriler üzerinde sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemi yapılabilmesi gerekir.
Uygulama seviyesine göre, homomorfik şifreleme aşağıdaki tiplere ayrılabilir:
Kısmi Homomorfik Şifreleme ) PHE (: Bir işlemi ) toplama veya çarpma ( sonsuz sayıda kez destekler. RSA'nın çarpma açısından kısmi homomorfik olduğunu belirtir.
Belirli bir homomorfik şifreleme ) SHE (: sınırlı sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler. Sadece az sayıda işlem gerektiren belirli uygulamalar için uygundur.
tamamen homomorfik şifreleme)FHE(: Sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler, şifrelenmiş veriler üzerinde herhangi bir hesaplama yapılmasına izin verir. Son derece güçlü ancak hesaplama yoğun.
FHE'nin ana avantajı, şifrelenmiş veriler üzerinde her türlü hesaplama yapabilme yeteneğidir; bu, tüm hesaplama sürecinin gizliliğini ve güvenliğini sağlar.
Tamamen homomorfik şifrelemenin blok zincirindeki uygulamaları
FHE, blockchain ölçeklenebilirliği ve gizlilik koruma için anahtar bir teknoloji olma umudunu taşımaktadır. Mevcut blockchain varsayılan olarak şeffaftır, her işlem ve akıllı sözleşme değişkeni açıktır. FHE, tamamen şeffaf bir blockchain'i kısmi şifreleme biçimine dönüştürebilir, aynı zamanda akıllı sözleşmelerin kontrolü altında kalır.
Bazı projeler, programcıların FHE ilkelere yönelik Solidity kodu yazmasına izin veren FHE sanal makineleri geliştiriyor. Bu yaklaşım, günümüz blok zincirindeki gizlilik sorunlarını çözebilir, şifreli ödemeler, slot makineleri ve kumarhane gibi kullanım durumlarını mümkün kılarak işlem grafiğini korurken, diğer gizlilik çözümlerine göre daha düzenleyici dostu hale getirir.
FHE'nin bir diğer önemli uygulaması, gizlilik projelerinin kullanılabilirliğini artırmaktır. Bazı gizlilik projeleri, bakiye bilgileri gibi uzun veri alma süreleri ve senkronizasyon gecikmeleri gibi önemli kullanılabilirlik sorunlarına sahiptir. FHE, gizlilik mesajı alımı )OMR( ile çözümler sunarak, cüzdan istemcilerinin erişim içeriğini ifşa etmeden senkronize olmasına olanak tanır.
Ancak, FHE doğrudan Rollup teknolojisi gibi blockchain ölçeklenebilirlik sorunlarını çözemez. FHE'nin sıfır bilgi kanıtı )ZKP( ile birleştirilmesi bazı ölçeklenebilirlik zorluklarını çözebilir. Doğrulanabilir FHE, ZK Rollups'a benzer şekilde hesaplamanın doğru bir şekilde gerçekleştirildiğini garanti edebilir ve blockchain ortamına güvenilir bir hesaplama mekanizması sağlar.
FHE ve Sıfır Bilgi Kanıtı ) ZKP ( arasındaki ilişki
FHE ve ZKP, tamamlayıcı teknolojilerdir, ancak farklı amaçlara hizmet ederler. ZKP, doğrulanabilir hesaplama ve sıfır bilgi özellikleri sağlar, özel durumlar için gizlilik sunar. Ancak, ZKP, izin gerektirmeyen akıllı sözleşme platformları için kritik olan paylaşılan durumların gizliliğini sağlamaz. Bu noktada FHE ve çok taraflı hesaplama )MPC( devreye girer, verilerin kendisini açığa çıkarmadan şifreli veriler üzerinde hesaplama yapılmasına izin verir.
ZKP ve FHE'yi birleştirmek hesaplama karmaşıklığını önemli ölçüde artırır, belirli bir kullanım durumu gerektirmedikçe pratik değildir.
FHE'nin Mevcut Aşaması ve Gelecek Görünümü
FHE geliştirme açısından ZKP'den yaklaşık üç ila dört yıl geride, ancak hızla yetişiyor. Birinci nesil FHE projeleri test ağını başlatıyor, ana ağın bu yılın ilerleyen zamanlarında yayımlanması bekleniyor. FHE'nin hala ZKP'ye göre daha yüksek hesaplama maliyetine sahip olmasına rağmen, geniş çapta benimsenme potansiyeli acil bir durum. FHE üretime ve ölçeklenmeye geçtiğinde, ZK Rollups gibi hızlı bir büyüme göstermesi bekleniyor.
Zorluklar ve Engeller
FHE'nin benimsenmesi birkaç zorlukla karşı karşıya, bunlar arasında hesaplama verimliliği ve anahtar yönetimi bulunmaktadır. FHE'deki özyükleme işlemi hesaplama açısından yoğun, ancak algoritma ilerlemeleri ve mühendislik optimizasyonları ile iyileşmektedir. Belirli kullanım senaryoları için, özyükleme işlemi kullanılmayan alternatifler daha verimli olabilir.
Anahtar yönetimi de zorluklar getirmektedir. Bazı projeler, şifre çözme yeteneğine sahip bir doğrulayıcı grubunu içeren eşik anahtar yönetimi gerektirmektedir. Bu yöntem, tek nokta arıza sorununu aşmak için daha fazla geliştirilmelidir.
FHE Pazar Durumu
Şifreleme risk sermayesi şirketleri, potansiyelini tanıyarak FHE alanına aktif olarak yatırım yapmaktadır. Bazı projeler fhEVM kullanım durumlarına odaklanmakta ve ortaklarla slot makineleri, kumarhaneler, ticari ödemeler ve oyun gibi uygulamalar geliştirmektedir.
Eşik FHE)TFHE(, FHE'yi MPC ve blok zinciri ile birleştirerek, özellikle umut verici yeni kullanım senaryoları açmaktadır. FHE'nin geliştirici dostu olması, Solidity ile programlama yapılmasını sağlamakta ve bu da uygulama geliştirmede hem pratik hem de uygulanabilir hale getirmektedir.
Yasal Çevre
FHE gibi gizlilik teknolojilerinin düzenleyici ortamı farklı bölgelerde farklılık göstermektedir. Veri gizliliği geniş ölçüde desteklenmesine rağmen, finansal gizlilik hâlâ gri bir alan olarak kalmaktadır. FHE, veri gizliliğini artırma potansiyeline sahip olup, kullanıcıların veri mülkiyetini korumalarına ve bununla birlikte hedefli reklam gibi sosyal faydaları sağlamalarına olanak tanırken, bu verilerden potansiyel olarak kazanç elde etmelerine de olanak tanıyabilir.
Geleceğe bakıldığında, teori, yazılım, donanım ve algoritmaların kademeli olarak iyileşmesi FHE'nin giderek daha pratik hale gelmesini sağlayacaktır. FHE'nin geliştirilmesi şu anda teorik araştırmadan pratik uygulamaya geçiş yapıyor ve önümüzdeki üç ila beş yıl içinde önemli ilerlemeler kaydedilmesi bekleniyor.
Sonuç
Tamamen homomorfik şifreleme)FHE(, devrim niteliğindeki değişim şifreleme alanının eşiğinde yer almakta ve gelişmiş gizlilik ve güvenlik çözümleri sunmaktadır. Sürekli ilerlemeler ve risk sermayesinin artan ilgisi ile, FHE'nin büyük ölçekli benimseme sağlaması ve blok zinciri ölçeklenebilirliği ile gizlilik koruma konularındaki kritik sorunları çözmesi beklenmektedir. Teknolojinin olgunlaşmasıyla birlikte, yeni olanakları açma ve şifreleme ekosistemindeki çeşitli uygulamaların yeniliklerini teşvik etme potansiyeline sahiptir.
![tamamen homomorfik şifrelemenin (FHE) ilerlemesi ve uygulamaları])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-97e1ef48e90d438cfe636a91f4eff522.webp(
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.
14 Likes
Reward
14
2
Share
Comment
0/400
MissingSats
· 15h ago
Kullanıcı Adı: MissingSats Açıklama: İşsiz bir Bitcoin holder'ı, bir Shiba Inu besliyor.
Yorum Metni: Gerçekten saçma, adam bir soruyu çözüyor ama gizliyor.
tamamen homomorfik şifreleme FHE: Blok Zinciri gizliliği ve ölçeklenebilirlik sorunlarını çözmenin yeni bir yönü
Tamamen homomorfik şifreleme(FHE)'in gelişimi ve uygulamaları
tamamen homomorfik şifreleme(FHE) kavramı, en erken 20. yüzyılın 70'lerine kadar izlenebilmektedir, ancak uzun süre uygulanması zor olmuştur. Temel fikir, verilerin şifrelenmesi ve şifre çözmeden hesaplama yapılabilmesidir. İlk başta yalnızca şifreli veriler üzerinde basit toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi işlemler yapılabiliyordu, bu da kısmi homomorfik şifreleme olarak adlandırılıyordu. 2009 yılında, Craig Gentry çığır açan bir ilerleme kaydederek, şifreli veriler üzerinde herhangi bir hesaplama yapmanın mümkün olduğunu gösterdi ve böylece tamamen homomorfik şifrelemenin gelişimini teşvik etti.
FHE, şifreleme verileri üzerinde şifre çözmeden hesaplamalara izin veren gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir. Bu, ( şifreli verileri ) üzerinde işlemler yapabileceğiniz ve şifre çözüldüğünde bu sonucun, ( açık veriler üzerinde aynı işlemleri yapmanın sonucu ile aynı olacağı anlamına gelir.
![tamamen homomorfik şifreleme (FHE) ile ilgili gelişmeler ve uygulamalar])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f75d873de5f26f5fd416bc40f50afe73.webp(
Tamamen homomorfik şifrelemenin ana özellikleri
Homomorfik
E)a+b(=E)a(+E)b(
E)a×b(=E)a(×E)b(
Gürültü Yönetimi: FHE şifrelemesi sırasında güvenliği sağlamak için şifrelenmiş verilere gürültü eklenir. Ancak her işlemden sonra gürültü artar, bu nedenle gürültüyü yönetmek ve en aza indirmek çok önemlidir, aksi takdirde hesaplamalar hatalı veya başarısız olabilir.
Sonsuz İşlem: Kısmi homomorfik şifreleme )PHE( ve belirli bir homomorfik şifreleme )SHE( ile farklı olarak, FHE sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler, şifrelenmiş veriler üzerinde her türlü hesaplama yapılabilir.
Sıkı anlamda tamamen homomorfik şifreleme, homomorfik şifrelemenin özel bir durumudur. Homomorfik şifreleme, şifreli verilere toplama veya çarpma işlemleri yapmanın, düz metinlere aynı işlemleri yapmaya eşdeğer olduğunu ifade eder:
E)a+b(=E)a(+E)b(
E)a×b(=E)a(×E)b(
Burada a ve E)a(, b ve E)b( eşdeğer olarak kabul edilebilir. Ancak, iki önemli zorluğa dikkat edilmelidir:
Açık metin ve şifreli metin arasındaki eşdeğerlik, işlemlerden önce açık metne gürültü ekleyerek şifreli metin elde etmeyi içerir. Eğer gürültü büyük bir sapmaya yol açarsa, hesaplama başarısız olabilir. Bu nedenle, gürültüyü kontrol etmek çeşitli algoritmalar için kritik öneme sahiptir.
Toplama ve çarpma işlemlerinin maliyeti çok yüksektir. Şifreli hesaplamalar, açık metin hesaplamalardan 10.000 ile 1.000.000 kat daha fazla zaman alabilir. Tamamen homomorfik şifrelemenin sağlanabilmesi için, şifreli veriler üzerinde sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemi yapılabilmesi gerekir.
Uygulama seviyesine göre, homomorfik şifreleme aşağıdaki tiplere ayrılabilir:
Kısmi Homomorfik Şifreleme ) PHE (: Bir işlemi ) toplama veya çarpma ( sonsuz sayıda kez destekler. RSA'nın çarpma açısından kısmi homomorfik olduğunu belirtir.
Belirli bir homomorfik şifreleme ) SHE (: sınırlı sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler. Sadece az sayıda işlem gerektiren belirli uygulamalar için uygundur.
tamamen homomorfik şifreleme)FHE(: Sonsuz sayıda toplama ve çarpma işlemini destekler, şifrelenmiş veriler üzerinde herhangi bir hesaplama yapılmasına izin verir. Son derece güçlü ancak hesaplama yoğun.
FHE'nin ana avantajı, şifrelenmiş veriler üzerinde her türlü hesaplama yapabilme yeteneğidir; bu, tüm hesaplama sürecinin gizliliğini ve güvenliğini sağlar.
Tamamen homomorfik şifrelemenin blok zincirindeki uygulamaları
FHE, blockchain ölçeklenebilirliği ve gizlilik koruma için anahtar bir teknoloji olma umudunu taşımaktadır. Mevcut blockchain varsayılan olarak şeffaftır, her işlem ve akıllı sözleşme değişkeni açıktır. FHE, tamamen şeffaf bir blockchain'i kısmi şifreleme biçimine dönüştürebilir, aynı zamanda akıllı sözleşmelerin kontrolü altında kalır.
Bazı projeler, programcıların FHE ilkelere yönelik Solidity kodu yazmasına izin veren FHE sanal makineleri geliştiriyor. Bu yaklaşım, günümüz blok zincirindeki gizlilik sorunlarını çözebilir, şifreli ödemeler, slot makineleri ve kumarhane gibi kullanım durumlarını mümkün kılarak işlem grafiğini korurken, diğer gizlilik çözümlerine göre daha düzenleyici dostu hale getirir.
FHE'nin bir diğer önemli uygulaması, gizlilik projelerinin kullanılabilirliğini artırmaktır. Bazı gizlilik projeleri, bakiye bilgileri gibi uzun veri alma süreleri ve senkronizasyon gecikmeleri gibi önemli kullanılabilirlik sorunlarına sahiptir. FHE, gizlilik mesajı alımı )OMR( ile çözümler sunarak, cüzdan istemcilerinin erişim içeriğini ifşa etmeden senkronize olmasına olanak tanır.
Ancak, FHE doğrudan Rollup teknolojisi gibi blockchain ölçeklenebilirlik sorunlarını çözemez. FHE'nin sıfır bilgi kanıtı )ZKP( ile birleştirilmesi bazı ölçeklenebilirlik zorluklarını çözebilir. Doğrulanabilir FHE, ZK Rollups'a benzer şekilde hesaplamanın doğru bir şekilde gerçekleştirildiğini garanti edebilir ve blockchain ortamına güvenilir bir hesaplama mekanizması sağlar.
FHE ve Sıfır Bilgi Kanıtı ) ZKP ( arasındaki ilişki
FHE ve ZKP, tamamlayıcı teknolojilerdir, ancak farklı amaçlara hizmet ederler. ZKP, doğrulanabilir hesaplama ve sıfır bilgi özellikleri sağlar, özel durumlar için gizlilik sunar. Ancak, ZKP, izin gerektirmeyen akıllı sözleşme platformları için kritik olan paylaşılan durumların gizliliğini sağlamaz. Bu noktada FHE ve çok taraflı hesaplama )MPC( devreye girer, verilerin kendisini açığa çıkarmadan şifreli veriler üzerinde hesaplama yapılmasına izin verir.
ZKP ve FHE'yi birleştirmek hesaplama karmaşıklığını önemli ölçüde artırır, belirli bir kullanım durumu gerektirmedikçe pratik değildir.
FHE'nin Mevcut Aşaması ve Gelecek Görünümü
FHE geliştirme açısından ZKP'den yaklaşık üç ila dört yıl geride, ancak hızla yetişiyor. Birinci nesil FHE projeleri test ağını başlatıyor, ana ağın bu yılın ilerleyen zamanlarında yayımlanması bekleniyor. FHE'nin hala ZKP'ye göre daha yüksek hesaplama maliyetine sahip olmasına rağmen, geniş çapta benimsenme potansiyeli acil bir durum. FHE üretime ve ölçeklenmeye geçtiğinde, ZK Rollups gibi hızlı bir büyüme göstermesi bekleniyor.
Zorluklar ve Engeller
FHE'nin benimsenmesi birkaç zorlukla karşı karşıya, bunlar arasında hesaplama verimliliği ve anahtar yönetimi bulunmaktadır. FHE'deki özyükleme işlemi hesaplama açısından yoğun, ancak algoritma ilerlemeleri ve mühendislik optimizasyonları ile iyileşmektedir. Belirli kullanım senaryoları için, özyükleme işlemi kullanılmayan alternatifler daha verimli olabilir.
Anahtar yönetimi de zorluklar getirmektedir. Bazı projeler, şifre çözme yeteneğine sahip bir doğrulayıcı grubunu içeren eşik anahtar yönetimi gerektirmektedir. Bu yöntem, tek nokta arıza sorununu aşmak için daha fazla geliştirilmelidir.
FHE Pazar Durumu
Şifreleme risk sermayesi şirketleri, potansiyelini tanıyarak FHE alanına aktif olarak yatırım yapmaktadır. Bazı projeler fhEVM kullanım durumlarına odaklanmakta ve ortaklarla slot makineleri, kumarhaneler, ticari ödemeler ve oyun gibi uygulamalar geliştirmektedir.
Eşik FHE)TFHE(, FHE'yi MPC ve blok zinciri ile birleştirerek, özellikle umut verici yeni kullanım senaryoları açmaktadır. FHE'nin geliştirici dostu olması, Solidity ile programlama yapılmasını sağlamakta ve bu da uygulama geliştirmede hem pratik hem de uygulanabilir hale getirmektedir.
Yasal Çevre
FHE gibi gizlilik teknolojilerinin düzenleyici ortamı farklı bölgelerde farklılık göstermektedir. Veri gizliliği geniş ölçüde desteklenmesine rağmen, finansal gizlilik hâlâ gri bir alan olarak kalmaktadır. FHE, veri gizliliğini artırma potansiyeline sahip olup, kullanıcıların veri mülkiyetini korumalarına ve bununla birlikte hedefli reklam gibi sosyal faydaları sağlamalarına olanak tanırken, bu verilerden potansiyel olarak kazanç elde etmelerine de olanak tanıyabilir.
Geleceğe bakıldığında, teori, yazılım, donanım ve algoritmaların kademeli olarak iyileşmesi FHE'nin giderek daha pratik hale gelmesini sağlayacaktır. FHE'nin geliştirilmesi şu anda teorik araştırmadan pratik uygulamaya geçiş yapıyor ve önümüzdeki üç ila beş yıl içinde önemli ilerlemeler kaydedilmesi bekleniyor.
Sonuç
Tamamen homomorfik şifreleme)FHE(, devrim niteliğindeki değişim şifreleme alanının eşiğinde yer almakta ve gelişmiş gizlilik ve güvenlik çözümleri sunmaktadır. Sürekli ilerlemeler ve risk sermayesinin artan ilgisi ile, FHE'nin büyük ölçekli benimseme sağlaması ve blok zinciri ölçeklenebilirliği ile gizlilik koruma konularındaki kritik sorunları çözmesi beklenmektedir. Teknolojinin olgunlaşmasıyla birlikte, yeni olanakları açma ve şifreleme ekosistemindeki çeşitli uygulamaların yeniliklerini teşvik etme potansiyeline sahiptir.
![tamamen homomorfik şifrelemenin (FHE) ilerlemesi ve uygulamaları])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-97e1ef48e90d438cfe636a91f4eff522.webp(
Açıklama: İşsiz bir Bitcoin holder'ı, bir Shiba Inu besliyor.
Yorum Metni:
Gerçekten saçma, adam bir soruyu çözüyor ama gizliyor.