Tamamen homomorfik şifreleme FHE: Gizlilik ve hesaplama arasındaki mükemmel denge
Son zamanlarda piyasa durumu durgundu, bu da bize bazı yeni teknolojilerin gelişimine daha fazla odaklanma zamanı sağladı. 2024 kripto piyasası önceki yıllardaki kadar hareketli olmasa da, hâlâ kısmen olgunlaşan bazı yeni teknolojiler var, bunlar arasında bugün tartışacağımız konu: tamamen homomorfik şifreleme (Fully Homomorphic Encryption, kısaca FHE).
FHE bu karmaşık kavramı anlamak için öncelikle "şifreleme" ve "homomorfik" terimlerinin anlamını ve neden "tamamen" homomorfik şifrelemenin gerekli olduğunu anlamamız gerekiyor.
Şifrelemenin Temel Kavramları
En basit şifreleme yöntemlerini hepimiz çok iyi biliyoruz. Örneğin, Alice'in Bob'a "1314 520" şeklinde bir gizli mesaj göndermek istediğini varsayalım. Mesajın güvenliğini sağlamak için, Alice her bir sayıyı 2 ile çarparak şifreleyebilir ve "2628 1040" haline getirebilir. Bob mesajı aldığında, her bir sayıyı 2'ye bölerek orijinal mesajı çözebilir. Bu basit simetrik şifreleme yöntemi, tarafların üçüncü taraflara güvenmeden güvenli bir şekilde iletişim kurmasına olanak tanır.
Homomorfik Şifrelemenin İleri Seviyesi
Homomorfik Şifreleme daha ileri bir aşamaya geçer; bu, verileri önce şifrelemeden şifreli veriler üzerinde hesaplama yapılmasına izin verir. Diyelim ki Alice sadece en temel çarpma ve bölme işlemlerini biliyor, ancak 12 aylık elektrik faturasının toplamını hesaplaması gerekiyor (aylık 400元).
Alice, 400 ve 12'yi 2 ile çarparak şifreleme yapabilir, 800 ve 24'e dönüşür, ardından üçüncü taraf 800×24 hesaplar. Üçüncü taraf, sonuç 19200'e ulaştıktan sonra, Alice bunu 4'e böler ve doğru toplam elektrik faturası olan 4800 TL'yi elde eder. Bu süreçte, üçüncü taraf Alice'in gerçek elektrik faturası ve borçlu olduğu ay sayısını bilemez, ancak hesaplamayı tamamlamaya yardımcı olur.
Tamamen homomorfik şifrelemenin gerekliliği
Ancak, basit homomorfik şifreleme çözülebilir. Eğer bir üçüncü taraf yeterince akıllıysa, orijinal veriyi tümevarım yöntemiyle çıkarım yapabilir. Bu yüzden "tam" homomorfik şifrelemeye ihtiyacımız var.
Tamamen homomorfik şifreleme, şifrelenmiş veriler üzerinde herhangi bir sayıda toplama ve çarpma işlemi yapmaya izin verirken, aynı zamanda çözümlemenin ardından sonuçların doğru olmasını garanti eder. Bu teknoloji karmaşık polinom hesaplamalarını işleyebilir, dünya üzerindeki çoğu matematiksel problemi ifade edebilir, sadece basit aritmetik ile sınırlı değildir.
Tamamen homomorfik şifreleme 2009 yılına kadar çığır açıcı bir ilerleme kaydetmedi; bu teknoloji uzun zamandır kriptografi camiasının Kutsal Kâsesi'nden biri olmuştur.
FHE Uygulama Senaryoları
FHE teknolojisi birçok alanda potansiyel uygulamalara sahiptir, bunlar arasında yapay zeka (AI) özellikle dikkat çekici bir yönüdür.
AI alanında, veri anahtar olmakla birlikte, veri gizliliği de son derece önemlidir. FHE, AI'nın ham verilere dokunmadan hesaplama ve öğrenme yapmasına olanak tanır. Özellikle:
Veri sahipleri, hassas verileri tamamen homomorfik şifreleme ile şifreleyebilir.
Şifrelenmiş veriyi işlenmesi için AI'ye sağlayın
AI şifrelenmiş sonucu döndürür
Veri sahipleri yerel olarak sonuçları şifresini çözer.
Bu yöntem hem veri gizliliğini koruyor hem de AI'nın hesaplama gücünden tam olarak yararlanarak "hem de hem de" hedefine ulaşmayı sağlıyor.
FHE'nin Gerçek Hayattaki Zorlukları
FHE'nin geniş bir geleceği olmasına rağmen, pratik uygulamalarda hala büyük hesaplama maliyetleri gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Bu sorunu çözmek için bazı projeler, FHE hesaplamalarını desteklemek amacıyla özel donanım ve ağ mimarileri geliştirmektedir.
Sonuç
AI teknolojisinin yaygınlaşmasıyla birlikte, veri gizliliği sorunu giderek daha önemli hale gelmektedir. Kişisel telefonlardaki yüz tanımadan ulusal düzeydeki bilgi güvenliğine kadar, FHE teknolojisi önemli bir rol oynayabilir. Eğer FHE gerçekten olgunlaşabilirse, bu, AI döneminde gizliliği korumanın son savunma hattı haline gelecektir ve bize teknolojik kolaylıkların tadını çıkarırken gerekli gizlilik korumasını sağlayacaktır.
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.
17 Likes
Reward
17
4
Repost
Share
Comment
0/400
ForkPrince
· 5h ago
Yine bir pazarlama Kriptografi mi?
View OriginalReply0
SnapshotBot
· 9h ago
Yine eski meseleleri gündeme getiriyorlar.
View OriginalReply0
DegenWhisperer
· 11h ago
Bu teknoloji de çok karmaşık.
View OriginalReply0
ProbablyNothing
· 11h ago
Vay be inanılmaz! Düz metin verisi hesaplamak bu kadar karmaşık mı olmalı?
FHE teknolojisi: AI çağında veri gizliliğini korumanın etkili aracı
Tamamen homomorfik şifreleme FHE: Gizlilik ve hesaplama arasındaki mükemmel denge
Son zamanlarda piyasa durumu durgundu, bu da bize bazı yeni teknolojilerin gelişimine daha fazla odaklanma zamanı sağladı. 2024 kripto piyasası önceki yıllardaki kadar hareketli olmasa da, hâlâ kısmen olgunlaşan bazı yeni teknolojiler var, bunlar arasında bugün tartışacağımız konu: tamamen homomorfik şifreleme (Fully Homomorphic Encryption, kısaca FHE).
FHE bu karmaşık kavramı anlamak için öncelikle "şifreleme" ve "homomorfik" terimlerinin anlamını ve neden "tamamen" homomorfik şifrelemenin gerekli olduğunu anlamamız gerekiyor.
Şifrelemenin Temel Kavramları
En basit şifreleme yöntemlerini hepimiz çok iyi biliyoruz. Örneğin, Alice'in Bob'a "1314 520" şeklinde bir gizli mesaj göndermek istediğini varsayalım. Mesajın güvenliğini sağlamak için, Alice her bir sayıyı 2 ile çarparak şifreleyebilir ve "2628 1040" haline getirebilir. Bob mesajı aldığında, her bir sayıyı 2'ye bölerek orijinal mesajı çözebilir. Bu basit simetrik şifreleme yöntemi, tarafların üçüncü taraflara güvenmeden güvenli bir şekilde iletişim kurmasına olanak tanır.
Homomorfik Şifrelemenin İleri Seviyesi
Homomorfik Şifreleme daha ileri bir aşamaya geçer; bu, verileri önce şifrelemeden şifreli veriler üzerinde hesaplama yapılmasına izin verir. Diyelim ki Alice sadece en temel çarpma ve bölme işlemlerini biliyor, ancak 12 aylık elektrik faturasının toplamını hesaplaması gerekiyor (aylık 400元).
Alice, 400 ve 12'yi 2 ile çarparak şifreleme yapabilir, 800 ve 24'e dönüşür, ardından üçüncü taraf 800×24 hesaplar. Üçüncü taraf, sonuç 19200'e ulaştıktan sonra, Alice bunu 4'e böler ve doğru toplam elektrik faturası olan 4800 TL'yi elde eder. Bu süreçte, üçüncü taraf Alice'in gerçek elektrik faturası ve borçlu olduğu ay sayısını bilemez, ancak hesaplamayı tamamlamaya yardımcı olur.
Tamamen homomorfik şifrelemenin gerekliliği
Ancak, basit homomorfik şifreleme çözülebilir. Eğer bir üçüncü taraf yeterince akıllıysa, orijinal veriyi tümevarım yöntemiyle çıkarım yapabilir. Bu yüzden "tam" homomorfik şifrelemeye ihtiyacımız var.
Tamamen homomorfik şifreleme, şifrelenmiş veriler üzerinde herhangi bir sayıda toplama ve çarpma işlemi yapmaya izin verirken, aynı zamanda çözümlemenin ardından sonuçların doğru olmasını garanti eder. Bu teknoloji karmaşık polinom hesaplamalarını işleyebilir, dünya üzerindeki çoğu matematiksel problemi ifade edebilir, sadece basit aritmetik ile sınırlı değildir.
Tamamen homomorfik şifreleme 2009 yılına kadar çığır açıcı bir ilerleme kaydetmedi; bu teknoloji uzun zamandır kriptografi camiasının Kutsal Kâsesi'nden biri olmuştur.
FHE Uygulama Senaryoları
FHE teknolojisi birçok alanda potansiyel uygulamalara sahiptir, bunlar arasında yapay zeka (AI) özellikle dikkat çekici bir yönüdür.
AI alanında, veri anahtar olmakla birlikte, veri gizliliği de son derece önemlidir. FHE, AI'nın ham verilere dokunmadan hesaplama ve öğrenme yapmasına olanak tanır. Özellikle:
Bu yöntem hem veri gizliliğini koruyor hem de AI'nın hesaplama gücünden tam olarak yararlanarak "hem de hem de" hedefine ulaşmayı sağlıyor.
FHE'nin Gerçek Hayattaki Zorlukları
FHE'nin geniş bir geleceği olmasına rağmen, pratik uygulamalarda hala büyük hesaplama maliyetleri gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Bu sorunu çözmek için bazı projeler, FHE hesaplamalarını desteklemek amacıyla özel donanım ve ağ mimarileri geliştirmektedir.
Sonuç
AI teknolojisinin yaygınlaşmasıyla birlikte, veri gizliliği sorunu giderek daha önemli hale gelmektedir. Kişisel telefonlardaki yüz tanımadan ulusal düzeydeki bilgi güvenliğine kadar, FHE teknolojisi önemli bir rol oynayabilir. Eğer FHE gerçekten olgunlaşabilirse, bu, AI döneminde gizliliği korumanın son savunma hattı haline gelecektir ve bize teknolojik kolaylıkların tadını çıkarırken gerekli gizlilik korumasını sağlayacaktır.