FHE, ZK, dan MPC: Analisis Perbandingan Tiga Teknologi Enkripsi

Di era digital saat ini, keamanan data dan perlindungan privasi sangat penting. Enkripsi Homomorfik Penuh (FHE), Bukti Tanpa Pengetahuan (ZK), dan Komputasi Aman Multi-Pihak (MPC) adalah tiga teknologi enkripsi canggih yang masing-masing memainkan peran penting dalam berbagai skenario. Artikel ini akan membandingkan secara rinci karakteristik dan aplikasi dari ketiga teknologi ini.

1. Bukti Tanpa Pengetahuan (ZK): membuktikan tanpa mengungkapkan

Teknologi bukti pengetahuan nol memungkinkan satu pihak untuk membuktikan kebenaran suatu informasi kepada pihak lain tanpa mengungkapkan rincian spesifik tentang informasi tersebut. Teknologi ini dibangun di atas dasar kriptografi dan berlaku untuk situasi yang memerlukan verifikasi hak akses atau identitas.

Misalnya, saat menyewa mobil, pelanggan dapat membuktikan status kredit mereka kepada perusahaan penyewaan mobil melalui skor kredit, tanpa perlu memberikan rincian aliran bank. Di bidang blockchain, koin anonim Zcash menggunakan teknologi ZK, memungkinkan pengguna untuk menyelesaikan transaksi sambil tetap anonim, dan membuktikan bahwa mereka berhak untuk mentransfer koin tersebut.

2. Penghitungan Aman Multi-Pihak (MPC): Penghitungan Bersama Tanpa Mengungkapkan

Teknologi komputasi aman multi-pihak memungkinkan beberapa peserta untuk menyelesaikan tugas komputasi bersama tanpa mengungkapkan informasi sensitif masing-masing. Teknologi ini sangat berguna dalam situasi yang memerlukan kerjasama data tetapi juga harus melindungi privasi data masing-masing pihak.

Contoh yang khas adalah, tiga orang ingin menghitung rata-rata gaji mereka, tetapi tidak ingin mengungkapkan jumlah gaji spesifik satu sama lain. Melalui teknologi MPC, mereka dapat menyelesaikan perhitungan ini dengan aman tanpa mengungkapkan informasi pribadi.

Dalam bidang enkripsi mata uang digital, teknologi MPC diterapkan dalam desain beberapa dompet. Dompet ini membagi kunci privat menjadi beberapa bagian, yang disimpan secara terpisah di perangkat pengguna, di cloud, dan di pihak ketiga yang terpercaya, meningkatkan keamanan dana dan kemudahan pemulihan.

3. Enkripsi Homomorfik Penuh (FHE): Perhitungan dalam Status Terenkripsi

Teknologi enkripsi homomorfik memungkinkan perhitungan kompleks dilakukan sementara data tetap dalam keadaan terenkripsi. Teknologi ini sangat cocok untuk lingkungan komputasi awan yang memerlukan pengolahan data sensitif.

Salah satu aplikasi potensial FHE adalah dalam mekanisme proof of stake (PoS) blockchain. Untuk beberapa proyek PoS kecil, node validator mungkin cenderung untuk hanya mengikuti hasil node besar, bukan memverifikasi transaksi secara independen. Dengan menggunakan teknologi FHE, node dapat menyelesaikan verifikasi blok tanpa mengetahui jawaban node lain, sehingga mencegah perilaku plagiarisme antar node dan meningkatkan tingkat desentralisasi jaringan.

Selain itu, FHE juga dapat diterapkan pada sistem pemungutan suara, mencegah pemilih saling mempengaruhi, dan memastikan hasil pemungutan suara mencerminkan aspirasi publik dengan lebih akurat. Di bidang AI, FHE dapat melindungi data sensitif yang digunakan untuk pelatihan, sehingga AI dapat belajar dan memproses tanpa langsung mengakses data asli.

Ringkasan

Meskipun ZK, MPC, dan FHE sama-sama berfokus pada perlindungan privasi dan keamanan data, mereka memiliki perbedaan dalam skenario aplikasi dan kompleksitas teknis:

• ZK terutama digunakan untuk membuktikan kebenaran informasi tanpa mengungkapkan informasi tambahan.
• MPC memungkinkan banyak pihak untuk melakukan perhitungan bersama dengan aman, melindungi data input masing-masing.
• FHE memungkinkan perhitungan kompleks dilakukan dalam keadaan data tetap enkripsi.

Implementasi dan aplikasi teknologi ini menghadapi tantangan dengan tingkat yang berbeda-beda, termasuk kompleksitas desain, efisiensi komputasi, dan biaya aplikasi praktis. Namun, seiring dengan perkembangan teknologi yang terus menerus, pentingnya mereka dalam melindungi keamanan data dan privasi individu akan semakin menonjol.