التشفير المتماثل بالكامل (FHE): ثورة في الخصوصية والحوسبة

التشفير المتماثل بالكامل (FHE) هي تقنية تشفير متقدمة تسمح بإجراء حسابات على البيانات المشفرة دون الحاجة لفك تشفيرها. تم طرح هذا المفهوم لأول مرة في السبعينيات، ولكن لم يصبح ممكنًا إلا بعد العمل الرائد لـ Craig Gentry في عام 2009. جوهر FHE هو خاصية التماثل، أي أن العمليات التي تتم على النص المشفر تعادل إجراء نفس العمليات على النص الصريح.

تشمل الخصائص الرئيسية لـ FHE:

1. دعم عمليات الجمع والضرب
2. القدرة على إجراء عدد غير محدود من العمليات
3. تحتاج إلى إدارة الضوضاء لضمان دقة الحسابات

بالمقارنة مع التشفير المتماثل الجزئي (PHE) وبعض التشفير المتماثل (SHE) ، يوفر FHE إمكانات حوسبة تشفير أكثر شمولا. ومع ذلك ، يواجه FHE أيضا تحدي الكفاءة الحسابية ، ويمكن أن يكون حساب النص المشفر أغلى بآلاف إلى ملايين المرات من حساب النص العادي.

! تقدم وتطبيق التشفير المتماثل بالكامل (FHE)

في مجال blockchain، من المتوقع أن يصبح FHE تقنية رئيسية لحل قضايا القابلية للتوسع وحماية الخصوصية. يمكنه تحويل blockchain الشفافة إلى شكل مشفر جزئيًا، مع الحفاظ على التحكم في العقود الذكية. تقوم بعض المشاريع بتطوير آلة افتراضية لـ FHE، مما يسمح للمبرمجين بكتابة كود العقود الذكية التي تعمل على عمليات FHE الأولية. لا تحل هذه الطريقة مشكلات الخصوصية فحسب، بل قد تجعل أيضًا المدفوعات المشفرة، والألعاب، وغيرها من التطبيقات ممكنة.

يمكن أن تحسن التشفير المتماثل بالكامل أيضًا من قابلية استخدام مشاريع الخصوصية الحالية من خلال استرجاع الرسائل الخاصة (OMR) ، مما يعالج مشكلات مثل تأخير التزامن. ومع ذلك ، فإن التشفير المتماثل بالكامل لا يعالج مباشرةً مشكلة قابلية توسيع blockchain ، وقد يتطلب دمجه مع إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP) لمواجهة هذا التحدي.

تعد FHE و ZKP تقنيتين تكميلية لكل منهما تطبيقاتها الخاصة. يوفر ZKP حسابات قابلة للتحقق وخصائص عدم المعرفة، بينما يسمح FHE بإجراء حسابات على بيانات مشفرة دون الكشف عن البيانات نفسها. قد يؤدي الجمع بين الاثنين إلى زيادة كبيرة في التعقيد الحسابي، لذلك من الضروري الموازنة بناءً على حالات الاستخدام المحددة.

حالياً، يتأخر تطوير التشفير المتماثل بالكامل عن ZKP حوالي ثلاث إلى أربع سنوات، لكنه يتقدم بسرعة. بدأت المشاريع من الجيل الأول في الاختبار، ومن المتوقع أن يتم إطلاق الشبكة الرئيسية قريباً. على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل لا يزال يواجه تحديات مثل كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح، إلا أن لديه إمكانيات كبيرة للتطبيق على نطاق واسع.

فيما يتعلق بالسوق ، تقوم العديد من الشركات بتطوير تقنيات وتطبيقات متعلقة ب FHE. تشمل هذه الشركات Arcium ، التي تركز على الحوسبة السرية ، و Cysic ، التي توفر ZK الحوسبة كخدمة ، و Zama ، التي تطور حلول FHE ، و Sunscreen ، التي تبني تطبيقات الخصوصية ، و Octra ، التي تقترح مفهوم HFHE ، و Fhenix ، التي تطور FHE Layer 2 ، و Mind Network ، التي تركز على DePIN و الذكاء الاصطناعي ، و Inco Network ، التي تبني الطبقة 1 من الحوسبة السرية. تلقت هذه الشركات دعما تمويليا كبيرا من مؤسسات استثمارية معروفة ، مما يعكس المستوى العالي من اهتمام السوق بتكنولوجيا FHE.

تواجه تطوير التشفير المتماثل بالكامل أيضًا تحديات في البيئة التنظيمية. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم عام، إلا أن خصوصية المالية لا تزال في منطقة رمادية تنظيمية. يتمتع التشفير المتماثل بالكامل بإمكانية تعزيز حماية خصوصية البيانات، مع الحفاظ على الفوائد الاجتماعية مثل الإعلانات المستهدفة.

في السنوات القليلة المقبلة ، مع التحسين المستمر للنظرية والبرامج والأجهزة والخوارزميات ، من المتوقع أن تصبح FHE أكثر عملية واستخداما على نطاق واسع. تنتقل التكنولوجيا من البحث النظري إلى التطبيق العملي ومن المتوقع أن تحرز تقدما كبيرا في السنوات الثلاث إلى الخمس المقبلة ، مما يحدث ثورة في مجال التشفير.