FHE، ZK و MPC: مقارنة بين ثلاث تقنيات التشفير

في مجال التشفير، يُعتبر التشفير المتجانس (FHE)، وإثبات المعرفة الصفرية (ZK)، والحساب الآمن المتعدد الأطراف (MPC) ثلاثة تقنيات تشفير هامة. على الرغم من أنها جميعًا تهدف إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات ملحوظة في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التقنية. دعنا نستعرض خصائص هذه التقنيات الثلاث وتطبيقاتها.

إثبات عدم المعرفة(ZK)

تتمثل جوهر تقنية ZK في "الإثبات دون الكشف". إنها تسمح لأحد الأطراف ( المُثبت ) بإثبات صحة بيان ما للطرف الآخر ( المُحقق ) دون الحاجة للكشف عن أي معلومات محددة حول ذلك البيان.

على سبيل المثال، افترض أن أليس تحتاج إلى إثبات صلاحية ائتمانها لموظف شركة تأجير السيارات بوب، لكنها لا تريد تقديم تفاصيل كشف حسابها البنكي. في هذه الحالة، يمكن اعتبار "درجة الائتمان" المقدمة من البنك أو برنامج الدفع بمثابة نوع من إثبات المعرفة الصفرية. يمكن لأليس إثبات أن درجة ائتمانها تلبي المعايير دون الحاجة إلى عرض معلومات الحساب المحددة.

في مجال blockchain، فإن تطبيق تقنية ZK واسع الانتشار. على سبيل المثال، في العملة المشفرة المجهولة Zcash: عندما يقوم المستخدمون بإجراء التحويلات، يحتاجون إلى إثبات أنهم يمتلكون ما يكفي من العملات لإكمال الصفقة مع الحفاظ على الخصوصية. من خلال توليد إثبات ZK، يمكن للمعدنين التحقق من شرعية المعاملة دون معرفة هوية الطرفين المعنيين، وإضافتها إلى blockchain.

! [FHE مقابل ZK مقابل MPC ، ما هو الفرق بالضبط بين تقنيات التشفير الثلاثة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0b3f906bfa44f66a733257e13cbb05af.webp)

حسابات آمنة متعددة الأطراف(MPC)

تتعلق تقنية MPC ب"كيفية الحساب دون الكشف". إنها تتيح لعدة أطراف إكمال مهام الحساب معًا، دون الحاجة إلى أن يكشف أي طرف عن بيانات الإدخال الخاصة به.

تتمثل إحدى سيناريوهات تطبيق MPC النموذجية في حساب متوسط ​​الرواتب لعدة أشخاص، ولكن دون الكشف عن الرواتب المحددة لكل فرد. يمكن للمشاركين تقسيم رواتبهم إلى عدة أجزاء وتبادل بعض البيانات مع الآخرين. من خلال جمع البيانات المستلمة وإعادة تبادلها، يمكن في النهاية الحصول على المتوسط، ولكن لا يمكن لأحد معرفة الرواتب الدقيقة للآخرين.

في مجال العملات المشفرة، تُستخدم تقنية MPC لتطوير حلول محفظة أكثر أمانًا. على سبيل المثال، تقدم بعض منصات التداول محافظ MPC التي تقسم المفتاح الخاص إلى عدة أجزاء، تُخزن بشكل منفصل على هاتف المستخدم، والسحابة، ومنصة التداول. تزيد هذه الطريقة من أمان الأصول، حتى لو فقد المستخدم هاتفه، يمكنه استعادة الوصول من خلال قنوات أخرى.

التشفير المتجانس ( FHE )

تكنولوجيا FHE تركز على حل مشكلة "كيف يمكن التشفير للعثور على المتعاقدين الخارجيين". إنها تسمح بإجراء عمليات حسابية على البيانات المشفرة، دون الحاجة إلى فك تشفيرها أولاً. هذا يعني أنه يمكن تسليم البيانات الحساسة إلى طرف ثالث لمعالجتها في حالة مشفرة، ويمكن فك تشفير النتائج بشكل صحيح.

في التطبيقات العملية، يمكن أن يسمح FHE لطرف ليس لديه القدرة الحسابية الكافية ( مثل Alice) بإرسال البيانات المشفرة إلى طرف ثالث ذو قدرة حسابية قوية ( مثل Bob) لمعالجتها. يكمل Bob الحساب دون معرفة محتوى البيانات الأصلية، وفي النهاية يمكن لـ Alice فك تشفير النتائج الحقيقية.

FHE له تطبيقات مهمة في مجالات الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال، عند معالجة البيانات الحساسة مثل السجلات الطبية أو المعلومات المالية الشخصية، يمكن لـ FHE ضمان بقاء البيانات في حالة تشفير طوال عملية المعالجة، مما يحمي أمان البيانات ويمتثل لمتطلبات اللوائح المتعلقة بالخصوصية.

في مجال blockchain، يمكن استخدام تقنية FHE لحل بعض المشكلات في آلية إثبات الحصة PoS(. على سبيل المثال، في بعض الشبكات الصغيرة التي تعتمد على PoS، قد تميل العقد إلى اتباع نتائج التحقق من العقد الكبيرة مباشرة، بدلاً من التحقق بشكل مستقل من كل معاملة. من خلال استخدام FHE، يمكن أن تسمح للعقد بإكمال تحقق الكتل دون معرفة إجابات العقد الأخرى، مما يمنع السلوك غير الأخلاقي ويعزز درجة اللامركزية في الشبكة.

نفس الشيء، في نظام التصويت، يمكن أن تمنع FHE ظاهرة "التصويت المتتالي"، مما يضمن أن اختيار كل ناخب لا يتم معرفته من قبل الآخرين، بينما لا يزال يمكن حساب النتيجة النهائية بدقة.

مقارنة التقنية

على الرغم من أن هذه التقنيات الثلاث تهدف جميعها إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التقنية:

1. سيناريوهات التطبيق:

   • ZK يركز على إثبات صحة بيان معين دون الحاجة إلى الكشف عن معلومات محددة.
   • يسمح MPC للأطراف المتعددة بإجراء الحسابات معًا دون الكشف عن مدخلاتها.
   • FHE يجعل من الممكن إجراء حسابات معقدة أثناء الحفاظ على حالة التشفير للبيانات.

2. التعقيد الفني:

   • قد تكون تنفيذات ZK معقدة للغاية، وتتطلب مهارات رياضية وبرمجية عميقة.
   • تحتاج MPC عند التنفيذ إلى حل مشكلات التزامن وكفاءة الاتصال، خاصة في حالة مشاركة عدة أطراف.
   • على الرغم من أن FHE جذابة من الناحية النظرية، إلا أنها تواجه تحديات كبيرة في كفاءة الحساب في التطبيقات العملية.

تشكل هذه التقنيات الثلاثة للتشفير حجر الزاوية الهام في أمان البيانات وحماية الخصوصية الحديثة. مع استمرار تطور التكنولوجيا وتوسع مجالات تطبيقها، ستلعب دورًا متزايد الأهمية في حماية الخصوصية الشخصية وتعزيز التعاون الآمن للبيانات.

![FHE vs ZK vs MPC، ما هي الاختلافات بين تقنيات التشفير الثلاثة؟])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a8afc06a0d1893b261415caa9cd92e6a.webp(