FHE, ZK ve MPC: Üç Gelişmiş Şifreleme Teknolojisinin Karşılaştırması

Günümüz dijital çağında, veri güvenliği ve gizlilik koruma giderek daha önemli hale geliyor. FHE, ZK ve MPC gibi üç ileri düzey şifreleme teknolojisi bu sorunları çözmek için farklı çözümler sunuyor. Hadi, bunların özelliklerini ve uygulama alanlarını daha yakından inceleyelim.

Sıfır Bilgi Kanıtı(ZK): Kanıt sağlarken ifşa gerektirmiyor

Sıfır bilgi kanıtı teknolojisi, belirli bir içeriği ifşa etmeden bilgi doğruluğunu nasıl doğrulayacağının sorununu çözmeyi amaçlamaktadır. Bu, bir taraf ( kanıtlayıcı )'ın diğer bir tarafa ( doğrulayıcı )'a bir ifadenin doğru olduğunu kanıtlamasına olanak tanır ve bu, ifadenin doğruluğundan başka hiçbir bilgiyi ifşa etmeden gerçekleşir.

Bir örnek verelim, diyelim ki Alice'in araç kiralama şirketi çalışanı Bob'a kredi durumunun iyi olduğunu kanıtlaması gerekiyor, ancak banka hesap hareketlerini detaylı bir şekilde vermek istemiyor. Bu durumda, "kredi puanı" gibi göstergeler bir tür sıfır bilgi kanıtı olarak kullanılabilir. Alice, Bob'a kredi puanını göstererek iyi bir krediye sahip olduğunu kanıtlayabilir ve belirli mali ayrıntıları açıklamak zorunda kalmaz.

Blockchain alanında, ZK teknolojisinin tipik bir uygulaması anonim şifreleme para birimleridir. Zcash örneği olarak, kullanıcılar para transferi yaparken kimliklerini gizli tutarken işlem yapmak için yeterli paraya sahip olduklarını kanıtlamaları gerekir. ZK kanıtları üreterek, madenciler işlem taraflarının kimliklerini bilmeden işlemin geçerliliğini doğrulayabilir ve bunu blok zincirine yazabilirler.

Çok Taraflı Güvenli Hesaplama (MPC): Güvenli İşbirliği Hesaplama

Çok taraflı güvenli hesaplama teknolojisi, çok sayıda katılımcı arasında nasıl hesaplama yapılacağını ve her birinin hassas bilgilerini ifşa etmeden çözmeyi hedefler. Bu teknoloji, birden fazla tarafın bir hesaplama görevini birlikte tamamlamasını sağlar, ancak hiçbir taraf kendi girdi verilerini açıklamak zorunda kalmaz.

Örneğin, Alice, Bob ve Carol, üç kişinin ortalama maaşını hesaplamak istiyor, ancak birbirlerine kesin rakamları açıklamak istemiyorlar. MPC teknolojisini kullanarak, kendi maaşlarını üç parçaya ayırabilir ve bu parçaların ikisini diğer iki kişiye değiştirebilirler. Her kişi aldığı rakamları toplar ve ardından bu toplam sonucu paylaşır. Son olarak, üç kişi bu üç toplam sonucu toplayarak ortalamayı elde eder, ancak kendileri dışında diğer kişilerin kesin maaşlarını belirleyemezler.

Kriptopara sektöründe, MPC teknolojisi daha güvenli cüzdan çözümleri geliştirmek için kullanılmaktadır. Bazı işlem platformları tarafından sunulan MPC cüzdanları, özel anahtarları birden fazla parçaya ayırarak, bu parçaları kullanıcı cihazlarında, bulutta ve borsada ayrı ayrı depolar. Bu yöntem, varlık güvenliğini artırır; kullanıcı cihazını kaybetse bile, diğer parçalar aracılığıyla özel anahtar geri kazanılabilir.

Tam Homomorfik Şifreleme ( FHE ): Şifreleme Dış Kaynaklı Hesaplama

Tam homomorfik şifreleme teknolojisi, hassas verilerin nasıl şifreleneceğini ve üçüncü tarafların orijinal veriyi bilmeden bu veriler üzerinde hesaplama yapabilmesini, sonuçların ise veri sahibince doğru bir şekilde deşifre edilebilmesini çözer.

Böyle bir senaryoyu hayal edin: Alice, Bob'un güçlü hesaplama yeteneklerini verileri işlemek için kullanmak istiyor, ancak Bob'un verilerin tam içeriğini bilmesini istemiyor. FHE aracılığıyla, Alice, ham verileri şifreleme işlemi yapabilir ( gürültü ekleyebilir ), ardından Bob'a hesaplama yapması için verebilir. Bob, gerçek içeriği bilmeden hesaplamayı tamamlar ve sonunda Alice, sonucu çözüp gerçek bilgileri elde eder.

Blockchain alanında, FHE teknolojisi PoS konsensüs mekanizmasındaki bazı sorunları çözmek için kullanılabilir. Örneğin, bazı küçük PoS ağlarında, düğümler büyük düğümlerin doğrulama sonuçlarını doğrudan benimsemeye eğilimli olabilir ve bu da ağın merkezileşmesine yol açabilir. FHE teknolojisinin uygulanmasıyla, PoS düğümleri diğer düğümlerin cevaplarını bilmeden blok doğrulama işlemini tamamlayabilir, böylece düğümler arası kopyalama davranışını önleyebilir.

Aynı şekilde, merkeziyetsiz oylama sisteminde, FHE "oy takip etme" olgusunu önleyebilir, her bir oylayıcının seçimlerinin diğerleri tarafından bilinmemesini sağlarken, nihai sonucun doğru bir şekilde hesaplanmasını da mümkün kılar.

Özet

ZK, MPC ve FHE, veri gizliliğini ve güvenliğini korumaya odaklansa da, her birinin kendi öncelikleri vardır:

• ZK, bilgilerin doğruluğunu detayları ifşa etmeden nasıl kanıtlayacağına odaklanmıştır.
• MPC, tarafların kendi girdilerini açığa çıkarmadan güvenli bir şekilde birlikte hesap yapmalarını sağlamaya odaklanmaktadır.
• FHE, verilerin şifreli durumda kalmasını sağlarken karmaşık hesaplamaların nasıl gerçekleştirileceğine odaklanmaktadır.

Bu teknolojilerin karmaşıklık ve uygulama senaryolarında da farklılıklar bulunmaktadır. ZK, etkili bir kanıt protokolü tasarlamayı gerektirirken, MPC katılımcıların koordinasyonu ve iletişim verimliliği zorluklarıyla karşı karşıyadır, FHE ise hesaplama verimliliği açısından hala geliştirilmesi gerekmektedir.

Dijital dünyanın sürekli gelişimiyle birlikte, bu şifreleme teknolojileri verilerimizin güvenliğini ve kişisel gizliliğimizi korumada giderek daha önemli bir rol oynayacaktır.