Enkripsi Homomorphic Penuh: Pengantar dan Kasus Penggunaan

Enkripsi homomorphic ( FHE ) adalah skema enkripsi khusus yang memungkinkan perhitungan dilakukan langsung pada ciphertext tanpa dekripsi, menghasilkan output terenkripsi dari fungsi tersebut, sehingga melindungi privasi data. Berbeda dengan enkripsi statis dan enkripsi transmisi, FHE dapat melakukan pemrosesan kompleks pada ciphertext, cocok untuk skenario perlindungan privasi dalam kolaborasi multi-pihak.

Keunggulan FHE terletak pada keamanan yang didasarkan pada algoritma kriptografi, tidak bergantung pada perangkat keras, sehingga tidak terpengaruh oleh serangan saluran samping atau serangan terhadap server cloud. Meskipun FHE juga memiliki masalah skalabilitas umum, masalah ini dapat dihindari melalui perhitungan redundansi.

FHE biasanya terdiri dari beberapa set kunci:

1. Kunci dekripsi: kunci utama, digunakan untuk mendekripsi ciphertext FHE, tidak untuk ditransfer ke pihak luar.

2. Kunci enkripsi: digunakan untuk mengubah plaintext menjadi ciphertext, biasanya bersifat publik dalam mode kunci publik.

3. Menghitung kunci: digunakan untuk melakukan operasi homomorfik pada ciphertext, dapat dipublikasikan.

FHE memiliki beberapa pola aplikasi yang umum:

1. Model outsourcing: Mendelegasikan tugas komputasi ke server cloud, melindungi privasi data.

2. Mode perhitungan dua pihak: Kedua belah pihak menghitung bersama namun tidak mengungkapkan data privasi masing-masing.

3. Mode Agregasi: Mengagregasi data dari berbagai pihak untuk perhitungan, seperti pembelajaran federasi dan pemungutan suara online.

4. Mode Klien-Server: Server menyediakan layanan perhitungan FHE untuk beberapa klien.

Tantangan utama FHE adalah biaya komputasi yang besar, saat ini terutama digunakan dalam skenario komputasi linier seperti PIR. Di masa depan, seiring dengan perkembangan perangkat keras khusus, FHE diharapkan dapat diterapkan di lebih banyak bidang.