التشفير المتماثل بالكاملFHE: فصل جديد في عالم التشفير

شهدت السوق مؤخرًا ركودًا، مما منحنا المزيد من الوقت للتركيز على تطوير بعض التقنيات الناشئة. على الرغم من أن سوق التشفير في عام 2024 ليس بنفس زخم السنوات السابقة، إلا أن هناك بعض التقنيات الجديدة التي بدأت تدريجيًا في النضوج. الموضوع الذي سنناقشه اليوم هو "FHE / التشفير المتماثل بالكامل".

لفهم هذا المفهوم المعقد للتشفير المتماثل بالكامل، نحتاج أولاً إلى فهم معاني "التشفير" و"المتماثل"، ولماذا نحتاج إلى "الكامل".

التشفير الأساسي

أبسط طرق التشفير هي الأكثر شيوعًا بين الجميع. على سبيل المثال، إذا كانت آليس تريد إرسال رسالة سرية إلى بوب عبر الطرف الثالث C، وفي نفس الوقت لا ترغب في أن يعرف C المحتوى، يمكنها استخدام طريقة تشفير بسيطة: ضرب كل رقم في 2. بهذه الطريقة، تصبح الرسالة المرسلة "2628 1040". عندما يتلقى بوب الرسالة، كل ما عليه هو قسمة كل رقم على 2 لفك تشفير الرسالة الأصلية. هذه هي عملية التشفير المتماثل الأساسية.

التشفير المتماثل المتقدم

الآن، لنفترض أن أليس تبلغ من العمر 7 سنوات فقط، وتعرف فقط على العمليات الأساسية للضرب بالقيمة 2 والقسمة على 2. إذا كانت بحاجة إلى حساب إجمالي فاتورة الكهرباء في المنزل لمدة 12 شهرًا (400 يوان شهريًا)، لكنها لا تريد أن يعرف الآخرون المبلغ المحدد، فماذا عليها أن تفعل؟

يمكن لأليس استخدام طريقة التشفير المتماثل البسيطة. أخبرت C بحساب نتيجة 800x24، في الواقع هذا هو (400x2) مضروبًا في (12x2). بعد أن حسبت C النتيجة 19200، أخبرت أليس، ثم قامت أليس بقسمة النتيجة على 4، لتصل إلى المبلغ المستحق الفعلي 4800 ين.

توضح هذه العملية أبسط أشكال التشفير المتماثل. 800x24 هي مجرد تمثيل لـ 400x12، حيث تحتفظ بنفس الشكل بشكل أساسي قبل وبعد التشفير، لذا تُسمى "متماثل". يسمح هذه الطريقة بتفويض طرف ثالث غير موثوق به لإجراء الحسابات، مع حماية البيانات الحساسة من التسريب.

ضرورة التشفير المتماثل بالكامل

ومع ذلك، فإن مشاكل العالم الحقيقي أكثر تعقيدًا من ذلك. إذا كانت C ذكية بما فيه الكفاية، فقد تتمكن من فك تشفير البيانات الأصلية لـ Alice باستخدام طريقة البحث الشامل. في هذه الحالة، سيكون من الضروري استخدام "التشفير المتماثل بالكامل" لحل المشكلة.

التشفير المتماثل بالكامل يسمح بإجراء عمليات جمع وضرب غير محدودة على البيانات المشفرة، وليس فقط عدد محدد من العمليات. هذا يزيد بشكل كبير من صعوبة الاختراق، مما يجعل من الممكن إكمال حتى العمليات المتعددة المعقدة في حالة التشفير، مع الحصول على نتائج صحيحة بعد فك التشفير.

التشفير المتماثل بالكامل التقنية حتى عام 2009 حققت تقدمًا كبيرًا، وتعتبر الكأس المقدسة في مجال التشفير.

التشفير المتماثل بالكامل تطبيقاته المستقبلية

تتمتع تقنية التشفير المتماثل بالكامل بآفاق واسعة في مجال الذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال، يمكنها حل مشكلات خصوصية البيانات في عملية تدريب الذكاء الاصطناعي:

1. تشفير البيانات الحساسة بطريقة التشفير المتماثل بالكامل
2. تدريب الذكاء الاصطناعي باستخدام البيانات المشفرة
3. نتائج التشفير الناتجة عن الذكاء الاصطناعي
4. يقوم المستخدم بفك تشفير النتائج بأمان محليًا

تسمح هذه الطريقة للذكاء الاصطناعي بإجراء مهام الحساب دون لمس البيانات الحساسة الأصلية، مما يحمي خصوصية المستخدمين بشكل كبير.

التشفير المتماثل بالكامل في التطبيقات العملية التحديات

على الرغم من أن تقنية التشفير المتماثل بالكامل تتمتع بآفاق واسعة، إلا أنها لا تزال تواجه تحديات في التطبيقات العملية، ويرجع ذلك أساسًا إلى متطلبات الحوسبة الكبيرة. لحل هذه المشكلة، تعمل بعض المشاريع على تطوير شبكات الحوسبة والأجهزة المخصصة.

على سبيل المثال، قدم مشروع ما بنية شبكة تجمع بين PoW و PoS، وأطلق أجهزة تعدين مخصصة وNFT "شهادة العمل". تهدف هذه الابتكارات إلى توفير الدعم الحوسبي اللازم للتشفير المتماثل بالكامل.

الخاتمة

تقنية التشفير المتماثل بالكامل لديها القدرة على أن تصبح أداة رئيسية لحماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي. من النزاعات الدولية إلى التعرف على الوجوه في الحياة اليومية، فإن مشكلة خصوصية البيانات موجودة في كل مكان. مع استمرار تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي، إذا استطاعت تقنية التشفير المتماثل بالكامل أن تنضج حقًا، فستصبح الخط الدفاعي الأخير لحماية خصوصية الإنسان.