tamamen homomorfik şifreleme: Tanıtım ve Uygulama Senaryoları

Tamamen homomorfik şifreleme(FHE), verilerin gizliliğini koruyarak şifreli veriler üzerinde doğrudan hesaplama yapmaya izin veren özel bir şifreleme yöntemidir. Statik şifreleme ve iletim şifrelemesinden farklı olarak, FHE şifreli veriler üzerinde karmaşık işlemler gerçekleştirebilir ve çok taraflı işbirliği için gizlilik koruma senaryolarına uygundur.

FHE'nin avantajı, güvenliğinin şifreleme algoritmalarına dayanması, donanım cihazlarına bağımlı olmaması ve bu nedenle yan kanal saldırıları veya bulut sunucularının saldırısına maruz kalmamasıdır. FHE'nin genel genişletilebilirlik sorunu bulunsa da, hesaplama fazlalığı ile aşılabilir.

FHE genellikle birkaç anahtar seti içerir:

1. Şifre çözme anahtarı: Anahtar, FHE şifreli verileri çözmek için kullanılır, dışa aktarılmaz.

2. Şifreleme Anahtarı: Düz metni şifreli metne dönüştürmek için kullanılır, genellikle açık anahtar modunda kamuya açıktır.

3. Anahtar hesaplama: Şifreli veriler üzerinde homomorfik işlemler yapmak için kullanılabilir, kamuya açık olarak yayımlanabilir.

FHE'nin bazı yaygın uygulama modları vardır:

1. Dış kaynak kullanımı: Hesaplama görevlerini bulut sunucusuna dış kaynak olarak vererek veri gizliliğini korumak.

2. İki taraflı hesaplama modeli: Taraflar ortak bir şekilde hesaplama yapar ancak kendi gizli verilerini ifşa etmez.

3. Birleştirme Modu: Birden fazla veriyi hesaplama için birleştirme, örneğin federatif öğrenme ve çevrimiçi oylama.

4. İstemci-Sunucu Modu: Sunucu, birden fazla istemciye tamamen homomorfik şifreleme hesaplama hizmeti sunar.

FHE'nin başlıca zorluğu, hesaplama maliyetinin yüksek olmasıdır; şu anda esas olarak PIR gibi lineer hesaplama senaryolarında kullanılmaktadır. Gelecekte özel donanımın gelişimi ile FHE'nin daha fazla alanda uygulanması beklenmektedir.