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

Dalam bidang Kriptografi, enkripsi homomorfik penuh (FHE), bukti nol pengetahuan (ZK), dan komputasi aman multipihak (MPC) adalah tiga teknologi penting untuk perlindungan privasi. Meskipun ketiganya berfokus pada perlindungan privasi dan keamanan data, terdapat beberapa perbedaan dalam skenario aplikasi dan karakteristik teknisnya. Artikel ini akan membandingkan ketiga teknologi tersebut secara detail.

Bukti Pengetahuan Nol(ZK)

Teknologi bukti nol-pengetahuan berfokus pada bagaimana memverifikasi kebenaran suatu pernyataan tanpa mengungkapkan informasi spesifik apapun. Ini dibangun di atas dasar kriptografi, memungkinkan satu pihak ( pembuktian ) kepada pihak lain ( verifikator ) untuk membuktikan bahwa mereka mengetahui suatu rahasia, tanpa harus mengungkapkan informasi apapun tentang rahasia tersebut.

Misalnya, Alice dapat membuktikan kepada karyawan perusahaan penyewaan mobil, Bob, bahwa ia memiliki kredit yang baik, tanpa harus menunjukkan laporan bank yang spesifik. "Skor kredit" dari perangkat lunak pembayaran mirip dengan jenis bukti nol-pengetahuan, yang dapat membuktikan kondisi kredit pengguna tanpa mengungkapkan catatan transaksi yang spesifik.

Dalam bidang blockchain, koin anonim adalah aplikasi khas dari teknologi ZK. Ketika pengguna melakukan transfer, mereka perlu membuktikan bahwa mereka memiliki hak untuk mentransfer sambil tetap menjaga anonimitas. Dengan menghasilkan bukti ZK, penambang dapat memverifikasi keabsahan transaksi tanpa mengetahui identitas pelaku transaksi dan mengunggahnya ke blockchain.

Komputasi Aman Multi-Pihak(MPC)

Teknologi perhitungan aman multi pihak terutama memecahkan masalah bagaimana beberapa peserta dapat menyelesaikan tugas perhitungan bersama tanpa mengungkapkan informasi sensitif masing-masing pihak. Ini memungkinkan beberapa pihak untuk bekerja sama menyelesaikan perhitungan tanpa mengungkapkan data input mereka masing-masing.

Salah satu skenario aplikasi MPC yang klasik adalah: Alice, Bob, dan Carol ingin menghitung rata-rata gaji mereka bertiga, tetapi tidak ingin saling mengungkapkan jumlah gaji yang spesifik. Dengan teknologi MPC, mereka dapat membagi gaji masing-masing menjadi tiga bagian, menukar dua bagian dengan orang lain, kemudian menjumlahkan angka yang diterima dan membagikan hasilnya. Akhirnya, ketiga orang tersebut akan menjumlahkan hasil penjumlahan ini lagi dan menghitung rata-ratanya, sehingga mereka dapat memperoleh rata-rata gaji, tetapi tidak dapat mengetahui jumlah gaji spesifik orang lain.

Di bidang cryptocurrency, dompet MPC adalah aplikasi yang penting. Ini membagi kunci pribadi menjadi beberapa bagian, yang disimpan bersama oleh pengguna, cloud, dan bursa, meningkatkan keamanan aset. Bahkan jika pengguna kehilangan ponsel, mereka dapat memulihkan kunci pribadi melalui pihak lain. Beberapa dompet MPC juga mendukung penambahan lebih banyak pihak ketiga untuk lebih meningkatkan keamanan.

Enkripsi Homomorfik Penuh ( FHE )

Teknologi enkripsi homomorfik penuh berfokus pada bagaimana mengenkripsi data sehingga data yang terenkripsi dapat diberikan kepada pihak ketiga yang tidak tepercaya untuk dihitung, sementara hasil perhitungan masih dapat didekripsi dengan benar. Ini memungkinkan penggunaan sumber daya komputasi eksternal sambil melindungi privasi data.

Salah satu skenario aplikasi tipikal dari FHE adalah: Alice tidak memiliki cukup kemampuan komputasi dan perlu bergantung pada Bob untuk melakukan perhitungan, tetapi tidak ingin mengungkapkan data asli kepada Bob. Melalui FHE, Alice dapat mengenkripsi data asli, kemudian membiarkan Bob memproses data terenkripsi, dan akhirnya Alice dapat mendekripsi untuk mendapatkan hasil yang sebenarnya, sementara selama seluruh proses, Bob tidak dapat mengetahui isi data asli.

Dalam bidang blockchain, FHE dapat digunakan untuk mengatasi beberapa masalah dalam mekanisme konsensus PoS. Misalnya, dalam beberapa jaringan PoS kecil, node mungkin cenderung untuk langsung mengikuti hasil verifikasi dari node besar daripada melakukan verifikasi sendiri, yang dapat menyebabkan masalah sentralisasi. Melalui teknologi FHE, node dapat menyelesaikan verifikasi blok tanpa mengetahui jawaban dari node lain, sehingga menghindari plagiarisme satu sama lain.

Selain itu, FHE juga dapat diterapkan dalam skenario pemungutan suara terdesentralisasi, untuk mencegah pengaruh satu pemilih terhadap yang lain. Beberapa proyek sedang mengeksplorasi penggabungan FHE dengan re-staking( untuk memberikan layanan node outsourcing yang lebih aman bagi blockchain kecil.

![FHE vs ZK vs MPC, apa perbedaan antara tiga teknologi kriptografi?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b3f906bfa44f66a733257e13cbb05af.webp(

Perbandingan Teknologi

Meskipun ketiga teknologi ini bertujuan untuk melindungi privasi dan keamanan data, ada beberapa perbedaan dalam skenario aplikasi dan kompleksitas teknisnya:

1. Skenario aplikasi:

   • ZK menekankan "bagaimana membuktikan", berlaku untuk skenario yang memerlukan verifikasi hak akses atau identitas.
   • MPC menekankan "bagaimana cara menghitung", berlaku untuk skenario di mana beberapa pihak perlu menghitung bersama tetapi juga harus melindungi privasi data masing-masing.
   • FHE menekankan "bagaimana cara mengenkripsi", cocok untuk skenario yang memerlukan perhitungan kompleks sambil menjaga data dalam status terenkripsi.

2. Kompleksitas teknis:

   • Dasar teori ZK sangat kuat, tetapi merancang protokol yang efektif dan mudah diimplementasikan cukup kompleks, memerlukan dasar matematika dan pemrograman yang mendalam.
   • MPC perlu menyelesaikan masalah sinkronisasi dan efisiensi komunikasi saat diimplementasikan, terutama dalam situasi yang melibatkan banyak pihak, di mana biaya koordinasi dan pengeluaran komputasi cukup tinggi.
   • FHE menghadapi tantangan besar dalam efisiensi komputasi, meskipun secara teori sangat menarik, tetapi kompleksitas perhitungan yang tinggi dan biaya waktu dalam aplikasi praktis tetap menjadi hambatan utama.

![FHE vs ZK vs MPC, apa perbedaan antara tiga teknologi kriptografi?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-33f55404ecc37f43e873e59e4b19a361.webp(

Penutup

Seiring dengan perkembangan era digital, keamanan data dan perlindungan privasi pribadi menghadapi tantangan yang belum pernah terjadi sebelumnya. FHE, ZK, dan MPC adalah tiga teknologi Kriptografi yang memberikan kita alat perlindungan privasi yang kuat, yang berperan penting dalam berbagai skenario. Memahami karakteristik dan aplikasi teknologi ini sangat penting untuk membangun dunia digital yang lebih aman dan lebih privat.

![FHE vs ZK vs MPC，三种加密技术究竟有何不同？])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a8afc06a0d1893b261415caa9cd92e6a.webp(