Volubit.id — Fully Homomorphic Encryption (FHE) adalah salah satu inovasi di bidang kriptografi yang belakangan mulai banyak diperbincangkan di jagat kripto. Penerapan FHE dalam proyek kripto digadang-gadang akan menjadi terobosan besar terutama sebagai solusi ideal untuk berbagai tantangan privasi dan keamanan di jagat web3.

Pengertian FHE

FHE adalah inovasi dalam bidang kriptografi yang memungkinkan komputasi dilakukan pada data terenkripsi tanpa perlu mendekripsinya terlebih dahulu. Teknologi ini memiliki potensi besar dalam meningkatkan keamanan dan privasi data, terutama dalam konteks kripto dan blockchain.

Implementasi FHE diklaim dapat menjaga data sensitif tetap aman dan terenkripsi selama proses transaksi, memastikan tidak ada informasi yang terekspos kepada pihak yang tidak berwenang.

Teknik kriptografi ini bertopang pada dua konsep pokok, yakni enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah proses mengubah data asli (plaintext) menjadi bentuk yang tidak dapat dibaca (ciphertext) menggunakan algoritma tertentu dan kunci enkripsi.

Tujuannya adalah untuk melindungi informasi agar hanya bisa dibaca oleh orang yang memiliki kunci dekripsi. Misalnya, ketika seseorang mengirim pesan terenkripsi, hanya penerima yang memiliki kunci yang dapat mengubahnya kembali ke bentuk aslinya dan membacanya.

Dekripsi adalah proses kebalikan dari enkripsi. Ini mengubah data yang sudah terenkripsi (ciphertext) kembali ke bentuk aslinya (plaintext) menggunakan kunci dekripsi. Hanya orang yang memiliki kunci dekripsi yang dapat membaca data yang telah dienkripsi.

Dengan demikian, enkripsi dan dekripsi bekerja bersama untuk melindungi data selama transmisi atau penyimpanan, memastikan bahwa hanya pihak yang berwenang dapat mengakses informasi asli.

Sejarah FHE

Konsep dasar FHE pertama kali diusulkan oleh Ronald Rivest, Leonard Adleman, dan Michael Dertouzos pada tahun 1978. Mereka mengajukan gagasan bahwa enkripsi bisa mendukung operasi matematika tertentu tanpa mendekripsi data. Namun, mereka tidak berhasil menemukan skema yang mendukung semua operasi matematika yang diperlukan.

Terobosan besar baru terjadi pada 2009 ketika Craig Gentry, seorang mahasiswa doktoral di Stanford University, memperkenalkan skema FHE pertama yang berfungsi. Gentry menggunakan struktur matematika yang disebut “ideal lattice” sebagai dasar skema enkripsinya, serta konsep kunci “bootstrapping” untuk menjaga agar ciphertext tetap dapat dikelola selama operasi komputasi.

FHE saat ini dieksplorasi untuk digunakan di berbagai bidang yang membutuhkan keamanan dan privasi data tinggi. Contohnya adalah dalam layanan keuangan dan kesehatan. Di bidang kesehatan, FHE dapat digunakan dalam analisis data medis, di mana data pasien sangat sensitif dan harus dilindungi dengan ketat. Dengan FHE, rumah sakit dan peneliti dapat melakukan analisis data medis tanpa mengakses data pribadi pasien.

Di bidang keuangan, raksasa cloud IBM telah mengembangkan IBM Cloud Hyper Protect Virtual Servers sebagai solusi yang menggunakan FHE untuk memproses transaksi keuangan secara aman di lingkungan cloud yang tidak dapat dipercaya. Dengan ini, data transaksi dapat dienkripsi saat diproses, memastikan bahwa informasi sensitif tetap terlindungi sepanjang waktu.

Cara Kerja FHE dalam Kripto

Dalam konteks kripto, FHE dapat digunakan untuk mengamankan transaksi di blockchain. Misalkan Tatang ingin mentransfer sejumlah aset kripto ke Ishak. Tatang kemudian mengenkripsi jumlah kripto yang ingin ditransfer menggunakan public key untuk menghasilkan ciphertext. Ciphertext ini lantas dikirim ke jaringan blockchain, di mana node jaringan dapat memproses transaksi tanpa mendekripsi data asli.

Dengan cara ini, penambahan atau pengurangan jumlah kripto kiriman Tatang dapat dilakukan langsung pada ciphertext. Setelah transaksi diproses dan diverifikasi, hasil akhirnya tetap dalam bentuk terenkripsi, yang kemudian bisa didekripsi oleh Ishak menggunakan privat key untuk mengetahui jumlah kripto yang ia terima. Dengan cara ini, jumlah transaksi dan detail lainnya tetap terjaga secara privat dan aman dari pihak ketiga.

Selain mengamankan transaksi, FHE juga dapat diterapkan pada smart contract dalam blockchain. Smart contract adalah program yang berjalan di blockchain dan mengeksekusi perjanjian otomatis ketika kondisi tertentu terpenuhi. Dengan FHE, smart contract dapat melakukan perhitungan pada data terenkripsi, menjaga kerahasiaan data selama proses eksekusi.

Contohnya, smart contract untuk distribusi return liquidity pool (LP) di sebuah protokol decentralized finance (DeFi) bisa menghitung pembagian keuntungan berdasarkan data terenkripsi tanpa mengungkapkan data tersebut kepada pihak lain. Hal ini sangat penting untuk kontrak yang memerlukan kerahasiaan tinggi, terutama di semesta DeFi.

Walaupun menjanjikan, FHE disebut masih menghadapi tantangan, terutama terkait efisiensi. Proses enkripsi, dekripsi, dan komputasi pada ciphertext dalam FHE masih lebih lambat dan memerlukan sumber daya komputasi yang besar dibandingkan dengan metode kriptografi tradisional.

Dalam jangka panjang, FHE memiliki potensi untuk menjadi komponen kunci dalam keamanan data dan privasi dalam ekosistem kripto dan blockchain. Dengan terus berkembangnya teknologi dan algoritma baru, harapannya adalah bahwa FHE akan semakin efisien dan mudah diterapkan.

Proyek Kripto FHE

Terdapat beberapa proyek kripto yang mengadopsi FHE. Kebanyakan proyek tersebut masih berada dalam tahap pengembangan dan berpotensi menjadi pintu masuk bagi narasi FHE.

1. Zama

Zama adalah penyedia tools kriptografi open-source yang berfokus pada perlindungan privasi. Zama yang kompatibel dengan Ethereum Virtual Machine (EVM) merupakan salah satu proyek yang paling popular di ranah FHE. Zama mengembangkan teknologi FHE untuk memungkinkan pemrosesan data terenkripsi tanpa perlu dekripsi, membantu menjaga keamanan dan privasi data pengguna.

2. Fhenix

Fhenix adalah blockchain layer 2 (L2) Ethereum yang didukung oleh FHE. Teknologi ini memungkinkan data pengguna tetap terenkripsi dan aman selama transaksi blockchain, menawarkan tingkat privasi dan keamanan yang tinggi.

3. Ingonyama

Ingonyama berfokus menyediakan akselerasi hardwarwe untuk kriptografi, termasuk FHE. Proyek ini bertujuan mempercepat proses kriptografi yang kompleks, memungkinkan penggunaan FHE dalam protokol yang memerlukan kinerja tinggi.

4. Cysic

Cysic berfokus pada hardware kriptografi. Proyek ini mengembangkan solusi perangkat keras untuk mempercepat proses FHE, membantu membuat teknologi ini lebih praktis dan efisien untuk digunakan.

5. Penumbra

Penumbra adalah jaringan lintas rantai (cross chain) yang menawarkan transaksi, staking, swapping, dan marketmaking secara privasi. Teknologi ini memungkinkan pengguna untuk bertransaksi dalam berbagai aset kripto tanpa mengungkapkan informasi pribadi mereka.

6. Privasea

Privasea menyediakan layanan privasi untuk aplikasi blockchain. Dengan menggunakan FHE, Privasea memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi yang menjaga privasi data pengguna, memungkinkan komputasi terenkripsi tanpa perlu mendekripsi data tersebut.