التشفير المتماثل بالكامل: البلوكتشين الخصوصية والأمان في المقدمة الجديدة
تعود فكرة تقنية التشفير المتماثل بالكامل (FHE) إلى السبعينيات، لكنها كانت صعبة التحقيق لفترة طويلة. الفكرة الأساسية هي إجراء الحسابات على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها. في البداية، كانت العمليات الممكنة على البيانات المشفرة تقتصر على العمليات البسيطة مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة، وكان يُطلق عليها اسم التشفير المتماثل الجزئي. في عام 2009، عرض أحد الباحثين طريقة لإجراء حسابات عشوائية على البيانات المشفرة، مما يمثل突破ًا كبيرًا في مجال التشفير المتماثل بالكامل.
FHE هي تقنية تشفير متقدمة تسمح بإجراء حسابات مباشرة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها أولاً. وهذا يعني أنه يمكن إجراء عمليات على النص المشفر وتوليد نتائج مشفرة، والنتيجة بعد فك التشفير تتوافق مع نتيجة إجراء نفس العمليات على النص الأصلي.
الخصائص الرئيسية للتشفير المتماثل بالكامل
التماثل: إن عمليات الجمع والضرب على النص المشفر تعادل إجراء نفس العمليات على النص الواضح.
إدارة الضوضاء: يقوم التشفير المتماثل بالكامل بإضافة ضوضاء إلى النص المشفر لضمان الأمان، ولكن الضوضاء تزداد بعد كل عملية حسابية. إن الإدارة الفعالة وتقليل الضوضاء أمران حاسمان لضمان دقة الحساب.
العمليات غير المحدودة: على عكس الحلول الأخرى للتشفير المتماثل التي تدعم عمليات حسابية واحدة أو عدد محدود من العمليات، فإن FHE يدعم عمليات الجمع والضرب غير المحدودة، مما يتيح له إجراء أي نوع من الحسابات على البيانات المشفرة.
ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل بالكامل يواجه تحديين رئيسيين:
التحكم في الضوضاء: تتعلق المساواة بين النص العادي والنص المشفر بإضافة الضوضاء، وقد تؤدي الضوضاء الكبيرة جدًا إلى فشل الحساب.
تكلفة الحساب: الحساب على النص المشفر أغلى بمئات إلى ملايين المرات مقارنة بالحساب على النص الواضح.
FHE في البلوكتشين
من المتوقع أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل (FHE) التقنية الرئيسية لحل مشاكل قابلية التوسع وحماية الخصوصية في البلوكتشين. حاليًا، البلوكتشين افتراضيًا شفاف، ولكن يمكن لـ FHE تحويله إلى شكل مشفر جزئيًا، مع الحفاظ على التحكم في العقود الذكية.
بعض المشاريع تعمل على تطوير آلة افتراضية لـ FHE، مما يسمح للمبرمجين بكتابة كود عقود ذكية يتعامل مع البديهيات الخاصة بـ FHE. يمكن أن تحل هذه الطريقة مشكلة الخصوصية الحالية في البلوكتشين، مما يجعل المدفوعات المشفرة، والمقامرة عبر الإنترنت، وغيرها من التطبيقات ممكنة، مع الاحتفاظ برسم بياني للمعاملات لتلبية متطلبات التنظيم.
يمكن لـ FHE أيضًا تحسين مشكلات قابلية استخدام بعض مشاريع الخصوصية من خلال استرجاع الرسائل الخاصة (OMR) ، مما يسمح لعميل المحفظة بمزامنة البيانات دون كشف محتوى الوصول.
العلاقة بين FHE وإثبات المعرفة الصفرية
التشفير المتماثل بالكامل (FHE) وإثبات المعرفة الصفرية (ZKP) هما تقنيتان متكاملتان، لكن استخداماتهما مختلفة. يسمح ZKP بالحسابات القابلة للتحقق والخصائص ذات المعرفة الصفرية، مما يوفر حماية الخصوصية للحالة الخاصة. بينما يسمح FHE بإجراء الحسابات على البيانات المشفرة دون الكشف عن البيانات نفسها، وهو أمر بالغ الأهمية لمنصات العقود الذكية غير المصرح بها.
حالة وتوقعات تطوير التشفير المتماثل بالكامل
تتأخر FHE عن ZKP بحوالي ثلاث إلى أربع سنوات، لكنها تلحق بسرعة. بدأت أولى مشاريع FHE في الاختبار، ومن المتوقع أن يتم تشغيل الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن تكلفة حساب FHE لا تزال أعلى من ZKP، إلا أن لديها إمكانيات كبيرة للتطبيق على نطاق واسع. بمجرد دخول FHE مرحلة الإنتاج وتحقيقها للتوسع، من المتوقع أن تكون سرعة اعتمادها مماثلة لـ ZK Rollups.
التحديات والقيود
تواجه التطبيقات الواسعة للتشفير المتماثل بالكامل تحديات مثل كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح. إن عمليات التمهيد في التشفير المتماثل بالكامل كثيفة الحساب، لكن تحسينات الخوارزميات تتطور باستمرار. بالنسبة للتطبيقات المحددة مثل تعلم الآلة، قد تكون البدائل التي لا تستخدم التمهيد أكثر كفاءة.
إدارة المفاتيح هي أيضًا تحدٍ كبير. تتطلب بعض مشاريع التشفير المتماثل بالكامل إدارة مفاتيح عتبة، وتشمل مجموعة من المدققين الذين لديهم القدرة على فك التشفير. لا تزال هذه الطريقة بحاجة إلى تحسين إضافي للتغلب على مشكلة نقطة الفشل الأحادية.
نظرة عامة على سوق التشفير المتماثل بالكامل
تستثمر العديد من شركات رأس المال المغامر في مجال التشفير بنشاط في مجال FHE. يتم تطوير بعض المشاريع التي تعتمد على تطبيقات FHE، مثل المقامرة عبر الإنترنت، والمدفوعات التجارية، والألعاب وغيرها.
تجمع TFHE (التشفير المتماثل بالكامل على مستوى العتبة) بين FHE والحوسبة متعددة الأطراف وتقنية البلوكتشين، مما يفتح آفاقًا جديدة للتطبيقات. تجعل صداقة مطوري FHE من الممكن تطويره باستخدام لغات البرمجة الشائعة، مما يزيد من قابليته للاستخدام.
البيئة التنظيمية
تختلف بيئة تنظيم تقنيات الخصوصية مثل FHE حسب المنطقة. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم عام، إلا أن خصوصية المالية لا تزال في منطقة رمادية. لدى FHE القدرة على تعزيز حماية خصوصية البيانات، مما يسمح للمستخدمين بالاحتفاظ بملكية البيانات وقد يستفيدون منها، مع الحفاظ على المنافع الاجتماعية مثل الإعلانات الموجهة.
الخاتمة
يمر التشفير المتماثل بالكامل بمنعطف حرج في تحويل مشهد التشفير ، وتقديم حلول جديدة للخصوصية والأمان. مع تقدم التكنولوجيا وزيادة اهتمام رأس المال ، من المتوقع أن تحقق FHE تطبيقا واسع النطاق وتحل المشكلات الأساسية مثل قابلية توسع blockchain وحماية الخصوصية. مع نضوج التكنولوجيا ، ستفتح FHE إمكانيات جديدة لمجموعة واسعة من التطبيقات المبتكرة في النظام البيئي للعملات المشفرة.
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.
التشفير المتماثل بالكامل FHE: تقنية ثورية لخصوصية وأمان البلوكتشين
التشفير المتماثل بالكامل: البلوكتشين الخصوصية والأمان في المقدمة الجديدة
تعود فكرة تقنية التشفير المتماثل بالكامل (FHE) إلى السبعينيات، لكنها كانت صعبة التحقيق لفترة طويلة. الفكرة الأساسية هي إجراء الحسابات على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها. في البداية، كانت العمليات الممكنة على البيانات المشفرة تقتصر على العمليات البسيطة مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة، وكان يُطلق عليها اسم التشفير المتماثل الجزئي. في عام 2009، عرض أحد الباحثين طريقة لإجراء حسابات عشوائية على البيانات المشفرة، مما يمثل突破ًا كبيرًا في مجال التشفير المتماثل بالكامل.
FHE هي تقنية تشفير متقدمة تسمح بإجراء حسابات مباشرة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها أولاً. وهذا يعني أنه يمكن إجراء عمليات على النص المشفر وتوليد نتائج مشفرة، والنتيجة بعد فك التشفير تتوافق مع نتيجة إجراء نفس العمليات على النص الأصلي.
الخصائص الرئيسية للتشفير المتماثل بالكامل
التماثل: إن عمليات الجمع والضرب على النص المشفر تعادل إجراء نفس العمليات على النص الواضح.
إدارة الضوضاء: يقوم التشفير المتماثل بالكامل بإضافة ضوضاء إلى النص المشفر لضمان الأمان، ولكن الضوضاء تزداد بعد كل عملية حسابية. إن الإدارة الفعالة وتقليل الضوضاء أمران حاسمان لضمان دقة الحساب.
العمليات غير المحدودة: على عكس الحلول الأخرى للتشفير المتماثل التي تدعم عمليات حسابية واحدة أو عدد محدود من العمليات، فإن FHE يدعم عمليات الجمع والضرب غير المحدودة، مما يتيح له إجراء أي نوع من الحسابات على البيانات المشفرة.
ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل بالكامل يواجه تحديين رئيسيين:
التحكم في الضوضاء: تتعلق المساواة بين النص العادي والنص المشفر بإضافة الضوضاء، وقد تؤدي الضوضاء الكبيرة جدًا إلى فشل الحساب.
تكلفة الحساب: الحساب على النص المشفر أغلى بمئات إلى ملايين المرات مقارنة بالحساب على النص الواضح.
FHE في البلوكتشين
من المتوقع أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل (FHE) التقنية الرئيسية لحل مشاكل قابلية التوسع وحماية الخصوصية في البلوكتشين. حاليًا، البلوكتشين افتراضيًا شفاف، ولكن يمكن لـ FHE تحويله إلى شكل مشفر جزئيًا، مع الحفاظ على التحكم في العقود الذكية.
بعض المشاريع تعمل على تطوير آلة افتراضية لـ FHE، مما يسمح للمبرمجين بكتابة كود عقود ذكية يتعامل مع البديهيات الخاصة بـ FHE. يمكن أن تحل هذه الطريقة مشكلة الخصوصية الحالية في البلوكتشين، مما يجعل المدفوعات المشفرة، والمقامرة عبر الإنترنت، وغيرها من التطبيقات ممكنة، مع الاحتفاظ برسم بياني للمعاملات لتلبية متطلبات التنظيم.
يمكن لـ FHE أيضًا تحسين مشكلات قابلية استخدام بعض مشاريع الخصوصية من خلال استرجاع الرسائل الخاصة (OMR) ، مما يسمح لعميل المحفظة بمزامنة البيانات دون كشف محتوى الوصول.
العلاقة بين FHE وإثبات المعرفة الصفرية
التشفير المتماثل بالكامل (FHE) وإثبات المعرفة الصفرية (ZKP) هما تقنيتان متكاملتان، لكن استخداماتهما مختلفة. يسمح ZKP بالحسابات القابلة للتحقق والخصائص ذات المعرفة الصفرية، مما يوفر حماية الخصوصية للحالة الخاصة. بينما يسمح FHE بإجراء الحسابات على البيانات المشفرة دون الكشف عن البيانات نفسها، وهو أمر بالغ الأهمية لمنصات العقود الذكية غير المصرح بها.
حالة وتوقعات تطوير التشفير المتماثل بالكامل
تتأخر FHE عن ZKP بحوالي ثلاث إلى أربع سنوات، لكنها تلحق بسرعة. بدأت أولى مشاريع FHE في الاختبار، ومن المتوقع أن يتم تشغيل الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن تكلفة حساب FHE لا تزال أعلى من ZKP، إلا أن لديها إمكانيات كبيرة للتطبيق على نطاق واسع. بمجرد دخول FHE مرحلة الإنتاج وتحقيقها للتوسع، من المتوقع أن تكون سرعة اعتمادها مماثلة لـ ZK Rollups.
التحديات والقيود
تواجه التطبيقات الواسعة للتشفير المتماثل بالكامل تحديات مثل كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح. إن عمليات التمهيد في التشفير المتماثل بالكامل كثيفة الحساب، لكن تحسينات الخوارزميات تتطور باستمرار. بالنسبة للتطبيقات المحددة مثل تعلم الآلة، قد تكون البدائل التي لا تستخدم التمهيد أكثر كفاءة.
إدارة المفاتيح هي أيضًا تحدٍ كبير. تتطلب بعض مشاريع التشفير المتماثل بالكامل إدارة مفاتيح عتبة، وتشمل مجموعة من المدققين الذين لديهم القدرة على فك التشفير. لا تزال هذه الطريقة بحاجة إلى تحسين إضافي للتغلب على مشكلة نقطة الفشل الأحادية.
نظرة عامة على سوق التشفير المتماثل بالكامل
تستثمر العديد من شركات رأس المال المغامر في مجال التشفير بنشاط في مجال FHE. يتم تطوير بعض المشاريع التي تعتمد على تطبيقات FHE، مثل المقامرة عبر الإنترنت، والمدفوعات التجارية، والألعاب وغيرها.
تجمع TFHE (التشفير المتماثل بالكامل على مستوى العتبة) بين FHE والحوسبة متعددة الأطراف وتقنية البلوكتشين، مما يفتح آفاقًا جديدة للتطبيقات. تجعل صداقة مطوري FHE من الممكن تطويره باستخدام لغات البرمجة الشائعة، مما يزيد من قابليته للاستخدام.
البيئة التنظيمية
تختلف بيئة تنظيم تقنيات الخصوصية مثل FHE حسب المنطقة. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم عام، إلا أن خصوصية المالية لا تزال في منطقة رمادية. لدى FHE القدرة على تعزيز حماية خصوصية البيانات، مما يسمح للمستخدمين بالاحتفاظ بملكية البيانات وقد يستفيدون منها، مع الحفاظ على المنافع الاجتماعية مثل الإعلانات الموجهة.
الخاتمة
يمر التشفير المتماثل بالكامل بمنعطف حرج في تحويل مشهد التشفير ، وتقديم حلول جديدة للخصوصية والأمان. مع تقدم التكنولوجيا وزيادة اهتمام رأس المال ، من المتوقع أن تحقق FHE تطبيقا واسع النطاق وتحل المشكلات الأساسية مثل قابلية توسع blockchain وحماية الخصوصية. مع نضوج التكنولوجيا ، ستفتح FHE إمكانيات جديدة لمجموعة واسعة من التطبيقات المبتكرة في النظام البيئي للعملات المشفرة.