FHE: الطريق المستقبلي للحسابات الخصوصية

FHE( التشفير المتجانس الكامل) هي تقنية تشفير متقدمة تدعم إجراء الحسابات مباشرة على البيانات المشفرة، مما يسمح بمعالجة البيانات مع الحفاظ على الخصوصية. هناك العديد من سيناريوهات التطبيقات المحتملة لـ FHE، خاصة في مجالات معالجة وتحليل البيانات التي تتطلب حماية الخصوصية، مثل المالية، الرعاية الصحية، الحوسبة السحابية، تعلم الآلة، أنظمة التصويت، إنترنت الأشياء، وحماية خصوصية البلوكشين. ومع ذلك، لا يزال يتطلب تسويق FHE بعض الوقت، حيث تكمن العقبة الرئيسية في الأعباء الكبيرة على الحساب والذاكرة التي تنتجها خوارزمياتها، بالإضافة إلى ضعف قابلية التوسع.

! [أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتدية عباءة هاري بوتر الاختفاء](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-6652c7b75197ecd9f3895bb3599aa9b6.webp019283746574839201

المبادئ الأساسية

الجوهر في FHE هو إجراء حسابات على البيانات المشفرة والحصول على نتائج مشفرة، والتي تتطابق مع نتائج الحسابات الواضحة بعد فك التشفير. لتحقيق هذا الهدف، يستخدم FHE متعددة الحدود لإخفاء المعلومات الأصلية، حيث يمكن تحويل متعددة الحدود إلى مسائل الجبر الخطي ومسائل حساب المتجهات، مما يسهل على الكمبيوترات الحديثة إجراء حسابات متوازية وغيرها من التحسينات.

تشمل العملية الأساسية لتشفير FHE:

• اختر متعدد الحدود للمفتاح
• إنشاء متعددات الحدود عشوائية
• إنشاء متعدد الحدود "خطأ" صغير
• دمج النص العادي مع متعدد الحدود المذكور أعلاه للتشفير

لتجنب كسر التحليل المتكرر، قدمت FHE ضوضاء. لكن الضوضاء تتراكم مع عملية الحساب، مما قد يؤدي في النهاية إلى عدم القدرة على فك التشفير بشكل صحيح. لحل هذه المشكلة، استخدمت FHE عدة تقنيات كما يلي:

• تبديل المفتاح: تقليل حجم النص المشفر، لكنه سيقدم بعض الضوضاء.
• تبديل المودول: تقليل الضوضاء من خلال تبديل المودول
• Bootstrap: إعادة تعيين الضوضاء إلى المستوى الابتدائي، ولكن التكلفة الحاسوبية مرتفعة

تستند الحلول الشائعة الحالية لـ FHE إلى تقنية Bootstrap، بما في ذلك BGV و BFV و CKKS وغيرها. تتمتع هذه الحلول بمزايا خاصة في الدوائر الحسابية والدوائر المنطقية.

![معهد Gate Ventures: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-4a7670767b0963cded31da66c52ad97e.webp(

التحديات التي تواجه FHE

التحدي الأكبر في FHE هو تكاليف الحساب الهائلة. بالمقارنة مع الحسابات العادية، قد تتطلب نفس الحسابات في نسخة FHE ما يصل إلى 500 مليون مرة من موارد الحوسبة. لتحسين أداء FHE، أطلقت DARPA الأمريكية برنامج Dprive، بهدف تحسين سرعة حساب FHE إلى 1/10 من سرعة الحساب العادي. يركز هذا البرنامج بشكل أساسي على الجوانب التالية:

• زيادة طول معالج البيانات
• بناء معالج ASIC مخصص
• بناء هيكل MIMD المتوازي

على الرغم من أن خطة Dprive ستنتهي قريباً، إلا أن التقدم يبدو بطيئاً، ولم يتم تحقيق الأهداف المتوقعة بعد. مثل تقنية ZK، تواجه تقنية FHE أيضاً قيوداً في الأجهزة.

ومع ذلك، فإن تقنية FHE لا تزال تمتلك قيمة فريدة على المدى الطويل، خاصة في حماية خصوصية البيانات الحساسة. بالنسبة للبيانات الحساسة الرئيسية في مجالات مثل العسكرية، والطب، والمالية، يمكن أن تطلق تقنية FHE إمكانيات التقنيات مثل الذكاء الاصطناعي مع حماية الخصوصية في نفس الوقت. في عصر ما بعد الكم، تكون هذه الأمانة أكثر أهمية.

![معهد Gate Ventures: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-186e4abe7434e22b3daf0389cf199699.webp(

دمج البلوكشين

في مجال blockchain، تُستخدم FHE بشكل رئيسي لحماية خصوصية البيانات، وتشمل اتجاهات التطبيق خصوصية البيانات على السلسلة، خصوصية بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي، خصوصية التصويت على السلسلة، ومراجعة المعاملات الخاصة، وغيرها. تعتبر FHE أيضًا واحدة من الحلول المحتملة لحل مشكلة MEV على السلسلة.

ومع ذلك، تواجه FHE أيضًا بعض التحديات. قد تقضي المعاملات المشفرة بالكامل على الآثار الإيجابية الناتجة عن MEV. بالإضافة إلى ذلك، فإن تشغيل FHE على الآلة الافتراضية سيزيد بشكل كبير من متطلبات العقد، مما يقلل بشكل كبير من قدرة الشبكة على معالجة البيانات.

![Gate Ventures معهد: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء الخاصة بهاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-673ae606fcd3769523e1a330f991464d.webp(

المشاريع الرئيسية

تشمل المشاريع الرئيسية في مجال FHE ما يلي:

• زاما: تم بناء مجموعة تطوير FHE متكاملة إلى حد ما على أساس خطة TFHE.
• Fhenix: بناء طبقة Optimism 2 ذات الأولوية للخصوصية
• Privasea: استخدام FHE في عمليات بيانات LLM
• شبكة Inco: بناء طبقة FHE 1
• Arcium: دمج تقنيات التشفير مثل FHE و MPC و ZK
• شبكة العقل: حل مشكلة أمان طبقة الإجماع من خلال بنية الشبكة الفرعية FHE
• Octra: استخدام تقنية الرسوم البيانية الفائقة لتحقيق FHE، وبناء لغة عقود ذكية جديدة وبروتوكول توافق.

![Gate Ventures المعهد: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-22d66cabb8f0a526bb728b7b4ced159b.webp(

![معهد Gate Ventures: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-d745afb65d7c110a6e6333a6d73b60b5.webp(

![Gate Ventures معهد: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-99ea73218c9e569a2de152d8a37338f4.webp(

! [أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتدية عباءة هاري بوتر الاختفاء])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-74c86e1ff0ef22f5aef9b5cc441d60eb.webp(

![مؤسسة Gate Ventures: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93dd078bf652201018797c88a14203f9.webp(

آفاق المستقبل

لا تزال تقنية FHE في مرحلة مبكرة، والحالة الحالية للتطوير لا توازي تقنية ZK. تشمل العوامل الرئيسية المحددة التكلفة العالية، وصعوبة الهندسة، وعدم وضوح آفاق商业ية. مع زيادة اهتمام VC المشفرة بـ FHE، من المتوقع أن تدخل المزيد من الأموال والمشاريع إلى هذا المجال.

إن تنفيذ شريحة FHE هو أحد الشروط الأساسية لنجاحها التجاري. حاليًا، هناك العديد من الشركات مثل Intel وChain Reaction وOptalysys تستكشف هذا الاتجاه. على الرغم من أن FHE تواجه العديد من العقبات التقنية، إلا أنها تعتبر تقنية واعدة ولها طلب واضح، ومن المتوقع أن تحدث تحولات عميقة في قطاعات الدفاع والمال والرعاية الصحية، مما يطلق العنان للإمكانات الهائلة لتقنية دمج البيانات الخاصة مع الخوارزميات الكمومية المستقبلية.

! [أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتديا عباءة هاري بوتر الاختفاء])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ed3a576f24107d796df96ed44068e43f.webp(