مقارنة تقنيات FHE و ZK و MPC: ثلاث تقنيات تشفير لكل منها مزاياها الخاصة
في عصر الرقمية اليوم، أصبحت أمان البيانات وحماية الخصوصية أكثر أهمية. التشفير المتجانس بالكامل (FHE) وإثبات عدم المعرفة (ZK) والحساب الآمن متعدد الأطراف (MPC) هي ثلاث تقنيات متقدمة في التشفير، وكل منها تلعب دورًا مهمًا في سيناريوهات مختلفة. ستقوم هذه المقالة بإجراء مقارنة تفصيلية بين هذه التقنيات الثلاث، واستكشاف كيفية عملها وتطبيقاتها في مجال البلوكشين.
الإثباتات بدون معرفة (ZK): إثبات دون تسريب
تسعى تقنية إثبات المعرفة الصفرية إلى حل مشكلة كيفية التحقق من صحة المعلومات دون الكشف عن المحتوى المحدد. وهي تعتمد على أساسيات التشفير، مما يسمح لأحد الأطراف (المُثبت) بإثبات للطرف الآخر (المُتحقق) أنه يعرف سرًا ما، دون الحاجة إلى الكشف عن أي معلومات حول هذا السر.
على سبيل المثال، افترض أن شخصًا ما يحتاج إلى إثبات حالة ائتمانه الجيدة لشركة تأجير السيارات، لكنه لا يريد تقديم تفاصيل كشف الحساب البنكي. في هذه الحالة، يمكن أن يُستخدم "نقطة ائتمان" مشابهة لتلك التي تقدمها البنوك أو برامج الدفع كنوع من إثبات المعرفة الصفرية. يمكن للعميل إثبات أن تقييمه الائتماني يتوافق مع المعايير دون الحاجة إلى عرض معلومات الحساب المحددة.
في مجال blockchain ، يمكن الرجوع إلى تطبيق تقنية ZK في مشاريع العملات المجهولة. عندما يقوم المستخدم بإجراء تحويل ، يجب أن يحافظ على匿名ية ، ويحتاج أيضًا إلى إثبات أنه يمتلك صلاحيات التحويل لمنع مشكلة الإنفاق المزدوج. من خلال إنشاء إثبات ZK ، يمكن للعمال التحقق من شرعية المعاملة دون معرفة هوية جهة المعاملة وإدراجها على السلسلة.
الحوسبة الآمنة متعددة الأطراف (MPC): الحساب التعاوني دون تسريب
تستخدم تقنية الحساب الآمن متعدد الأطراف بشكل أساسي لحل مشكلة كيفية إجراء حسابات مشتركة بين عدة أطراف دون الكشف عن المعلومات الحساسة. إنها تسمح لعدة مشاركين بإكمال مهام الحساب معًا، دون الحاجة إلى أن تكشف أي طرف عن بيانات إدخالها.
على سبيل المثال، ثلاثة أشخاص يريدون حساب متوسط رواتبهم، لكنهم لا يرغبون في الكشف عن الأرقام الدقيقة لبعضهم البعض. باستخدام تقنية MPC، يمكن لكل شخص تقسيم راتبه إلى ثلاثة أجزاء، وتسليم جزءين إلى الشخصين الآخرين. ثم، يقوم كل شخص بجمع الأرقام التي استلمها ومشاركة نتيجة الجمع. أخيرًا، يقوم الثلاثة بحساب مجموع هذه النتائج الثلاثة، وبالتالي الحصول على المتوسط، دون معرفة الأرقام الدقيقة لرواتب الآخرين.
في صناعة العملات المشفرة، يتم استخدام تقنية MPC في تصميم أنظمة المحفظة الأكثر أمانًا. بعض منصات التداول التي أطلقت محافظ MPC تقسم المفتاح الخاص إلى عدة أجزاء، وتخزنها بشكل منفصل على هاتف المستخدم، والسحاب، والبورصة. حتى إذا فقد المستخدم هاتفه عن طريق الخطأ، يمكنه استعادة المفتاح الخاص من الأجزاء الأخرى. هذه الطريقة تعزز أمان الأصول، بينما تبسط أيضًا تجربة المستخدم.
تكنولوجيا التشفير المتجانس الكامل تحل مشكلة كيفية السماح لأطراف ثالثة بإجراء حسابات على البيانات المشفرة مع حماية خصوصية البيانات في نفس الوقت. إنها تمكن مالكي البيانات من تسليم المعلومات الحساسة المشفرة إلى طرف ثالث غير موثوق به لمعالجتها، بينما لا يمكن للأخير معرفة محتوى البيانات الأصلية.
في التطبيق العملي، يمكن لتقنية FHE أن تتيح لمالكي البيانات تشفير البيانات الأصلية بطريقة خاصة، ثم استخدام قوة حسابية قوية من طرف ثالث لحساب هذه البيانات المشفرة، وأخيراً يقوم مالك البيانات نفسه بفك تشفير النتائج الحقيقية. خلال هذه العملية، لا يستطيع الطرف الثالث معرفة أي معلومات عن البيانات الأصلية.
تعتبر تقنية FHE مهمة بشكل خاص عند معالجة البيانات الحساسة في بيئة الحوسبة السحابية. على سبيل المثال، عند معالجة السجلات الطبية أو المعلومات المالية الشخصية، يمكن لـ FHE ضمان بقاء البيانات مشفرة طوال عملية المعالجة، مما يحمي أمان البيانات ويضمن الامتثال لمتطلبات الخصوصية.
في مجال blockchain ، يمكن تطبيق تقنية FHE لتحسين آلية PoS (إثبات الحصة) وأنظمة التصويت. على سبيل المثال ، من خلال تقنية FHE ، يمكن منع عقد PoS من نسخ نتائج التحقق من بعضها البعض ، أو تجنب حدوث التصويت بالأسلوب التقليدي خلال عملية التصويت. يساعد ذلك في زيادة درجة اللامركزية لشبكة blockchain وموثوقية القرارات.
ملخص مقارنة التكنولوجيا
على الرغم من أن ZK و MPC و FHE جميعها تهدف إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التكنولوجيا:
سيناريوهات التطبيق:
ZK يركز على "كيفية الإثبات"، وهو مناسب للحالات التي تتطلب التحقق من الأذونات أو الهوية.
تركز MPC على "كيفية الحساب"، وهي مناسبة للحالات التي تحتاج فيها الأطراف المتعددة إلى التعاون في الحساب ولكن يجب حماية خصوصية بيانات كل منها.
FHE يركز على "كيفية التشفير"، وهو مناسب بشكل خاص للخدمات السحابية والذكاء الاصطناعي التي تحتاج إلى إجراء حسابات معقدة مع الحفاظ على حالة البيانات المشفرة.
تعقيد التقنية:
نظرية ZK قوية ولكن تنفيذها معقد، تحتاج إلى أساس قوي في الرياضيات والبرمجة.
يحتاج تنفيذ MPC إلى حل مشكلات التزامن وكفاءة الاتصال، خاصة في حالة المشاركة المتعددة.
تواجه FHE تحديات كبيرة في كفاءة الحساب، على الرغم من أنها جذابة للغاية من الناحية النظرية، إلا أنه لا تزال هناك مشكلات تتعلق بالتعقيد العالي للحساب وتكلفة الوقت في التطبيقات العملية.
مع تزايد مستويات الرقمنة، ستلعب هذه التقنيات التشفير دورًا متزايد الأهمية في حماية بياناتنا الشخصية وخصوصيتنا. إن فهم هذه التقنيات وتطبيقها بشكل صحيح أمر بالغ الأهمية لبناء عالم رقمي أكثر أمانًا وموثوقية.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 20
أعجبني
20
7
مشاركة
تعليق
0/400
PrivacyMaximalist
· منذ 14 س
الآن كل من يعمل على zk يذهب لتداول العملات الرقمية
مقارنة بين تقنيات FHE و ZK و MPC: تطبيقات ثلاث تقنيات تشفير في مجال Web3
مقارنة تقنيات FHE و ZK و MPC: ثلاث تقنيات تشفير لكل منها مزاياها الخاصة
في عصر الرقمية اليوم، أصبحت أمان البيانات وحماية الخصوصية أكثر أهمية. التشفير المتجانس بالكامل (FHE) وإثبات عدم المعرفة (ZK) والحساب الآمن متعدد الأطراف (MPC) هي ثلاث تقنيات متقدمة في التشفير، وكل منها تلعب دورًا مهمًا في سيناريوهات مختلفة. ستقوم هذه المقالة بإجراء مقارنة تفصيلية بين هذه التقنيات الثلاث، واستكشاف كيفية عملها وتطبيقاتها في مجال البلوكشين.
الإثباتات بدون معرفة (ZK): إثبات دون تسريب
تسعى تقنية إثبات المعرفة الصفرية إلى حل مشكلة كيفية التحقق من صحة المعلومات دون الكشف عن المحتوى المحدد. وهي تعتمد على أساسيات التشفير، مما يسمح لأحد الأطراف (المُثبت) بإثبات للطرف الآخر (المُتحقق) أنه يعرف سرًا ما، دون الحاجة إلى الكشف عن أي معلومات حول هذا السر.
على سبيل المثال، افترض أن شخصًا ما يحتاج إلى إثبات حالة ائتمانه الجيدة لشركة تأجير السيارات، لكنه لا يريد تقديم تفاصيل كشف الحساب البنكي. في هذه الحالة، يمكن أن يُستخدم "نقطة ائتمان" مشابهة لتلك التي تقدمها البنوك أو برامج الدفع كنوع من إثبات المعرفة الصفرية. يمكن للعميل إثبات أن تقييمه الائتماني يتوافق مع المعايير دون الحاجة إلى عرض معلومات الحساب المحددة.
في مجال blockchain ، يمكن الرجوع إلى تطبيق تقنية ZK في مشاريع العملات المجهولة. عندما يقوم المستخدم بإجراء تحويل ، يجب أن يحافظ على匿名ية ، ويحتاج أيضًا إلى إثبات أنه يمتلك صلاحيات التحويل لمنع مشكلة الإنفاق المزدوج. من خلال إنشاء إثبات ZK ، يمكن للعمال التحقق من شرعية المعاملة دون معرفة هوية جهة المعاملة وإدراجها على السلسلة.
الحوسبة الآمنة متعددة الأطراف (MPC): الحساب التعاوني دون تسريب
تستخدم تقنية الحساب الآمن متعدد الأطراف بشكل أساسي لحل مشكلة كيفية إجراء حسابات مشتركة بين عدة أطراف دون الكشف عن المعلومات الحساسة. إنها تسمح لعدة مشاركين بإكمال مهام الحساب معًا، دون الحاجة إلى أن تكشف أي طرف عن بيانات إدخالها.
على سبيل المثال، ثلاثة أشخاص يريدون حساب متوسط رواتبهم، لكنهم لا يرغبون في الكشف عن الأرقام الدقيقة لبعضهم البعض. باستخدام تقنية MPC، يمكن لكل شخص تقسيم راتبه إلى ثلاثة أجزاء، وتسليم جزءين إلى الشخصين الآخرين. ثم، يقوم كل شخص بجمع الأرقام التي استلمها ومشاركة نتيجة الجمع. أخيرًا، يقوم الثلاثة بحساب مجموع هذه النتائج الثلاثة، وبالتالي الحصول على المتوسط، دون معرفة الأرقام الدقيقة لرواتب الآخرين.
في صناعة العملات المشفرة، يتم استخدام تقنية MPC في تصميم أنظمة المحفظة الأكثر أمانًا. بعض منصات التداول التي أطلقت محافظ MPC تقسم المفتاح الخاص إلى عدة أجزاء، وتخزنها بشكل منفصل على هاتف المستخدم، والسحاب، والبورصة. حتى إذا فقد المستخدم هاتفه عن طريق الخطأ، يمكنه استعادة المفتاح الخاص من الأجزاء الأخرى. هذه الطريقة تعزز أمان الأصول، بينما تبسط أيضًا تجربة المستخدم.
التشفير المتجانس بالكامل (FHE): حسابات استئجار التشفير
تكنولوجيا التشفير المتجانس الكامل تحل مشكلة كيفية السماح لأطراف ثالثة بإجراء حسابات على البيانات المشفرة مع حماية خصوصية البيانات في نفس الوقت. إنها تمكن مالكي البيانات من تسليم المعلومات الحساسة المشفرة إلى طرف ثالث غير موثوق به لمعالجتها، بينما لا يمكن للأخير معرفة محتوى البيانات الأصلية.
في التطبيق العملي، يمكن لتقنية FHE أن تتيح لمالكي البيانات تشفير البيانات الأصلية بطريقة خاصة، ثم استخدام قوة حسابية قوية من طرف ثالث لحساب هذه البيانات المشفرة، وأخيراً يقوم مالك البيانات نفسه بفك تشفير النتائج الحقيقية. خلال هذه العملية، لا يستطيع الطرف الثالث معرفة أي معلومات عن البيانات الأصلية.
تعتبر تقنية FHE مهمة بشكل خاص عند معالجة البيانات الحساسة في بيئة الحوسبة السحابية. على سبيل المثال، عند معالجة السجلات الطبية أو المعلومات المالية الشخصية، يمكن لـ FHE ضمان بقاء البيانات مشفرة طوال عملية المعالجة، مما يحمي أمان البيانات ويضمن الامتثال لمتطلبات الخصوصية.
في مجال blockchain ، يمكن تطبيق تقنية FHE لتحسين آلية PoS (إثبات الحصة) وأنظمة التصويت. على سبيل المثال ، من خلال تقنية FHE ، يمكن منع عقد PoS من نسخ نتائج التحقق من بعضها البعض ، أو تجنب حدوث التصويت بالأسلوب التقليدي خلال عملية التصويت. يساعد ذلك في زيادة درجة اللامركزية لشبكة blockchain وموثوقية القرارات.
ملخص مقارنة التكنولوجيا
على الرغم من أن ZK و MPC و FHE جميعها تهدف إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التكنولوجيا:
سيناريوهات التطبيق:
تعقيد التقنية:
مع تزايد مستويات الرقمنة، ستلعب هذه التقنيات التشفير دورًا متزايد الأهمية في حماية بياناتنا الشخصية وخصوصيتنا. إن فهم هذه التقنيات وتطبيقها بشكل صحيح أمر بالغ الأهمية لبناء عالم رقمي أكثر أمانًا وموثوقية.