التشفير المتماثل بالكامل(FHE) مفهومه يعود إلى السبعينات من القرن العشرين، لكنه ظل صعب التحقيق لفترة طويلة. فكرته الأساسية هي تشفير البيانات، وإجراء العمليات الحسابية دون فك التشفير. في البداية، كان بالإمكان فقط إجراء عمليات بسيطة مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة على البيانات المشفرة، وهو ما يعرف بالتشفير المتماثل الجزئي. في عام 2009، حقق كرايغ جينتري تقدمًا كبيرًا، حيث أظهر إمكانية إجراء عمليات حسابية عشوائية على البيانات المشفرة، مما أدى إلى دفع تطوير التشفير المتماثل بالكامل.
FHE هي تقنية تشفير متقدمة، تسمح بإجراء حسابات على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها. وهذا يعني أنه يمكن إجراء عمليات على البيانات المشفرة ( وإنتاج نتائج مشفرة، وبعد فك تشفيرها ستكون النتيجة متطابقة مع نتيجة إجراء نفس العمليات على البيانات غير المشفرة ).
التشفير المتماثل بالكامل للخصائص الرئيسية
التشابه
الجمع: إجراء عملية جمع على النص المشفر يعادل إجراء عملية جمع على النص الواضح.
E(a+b)=E(a)+E(b)
الضرب: إجراء عملية الضرب على النص المشفر يعادل إجراء عملية الضرب على النص العادي.
E(a×b)=E(a)×E(b)
إدارة الضوضاء: عند استخدام تشفير FHE، يتم إضافة الضوضاء إلى النص المشفر لضمان الأمان. ولكن بعد كل عملية، تزداد الضوضاء، لذا فإن إدارة وتقليل الضوضاء أمر مهم للغاية، وإلا فقد يؤدي ذلك إلى حساب غير دقيق أو فشل.
العمليات غير المحدودة: على عكس بعض التشفير المتماثل (PHE) ونوع من التشفير المتماثل (SHE)، فإن التشفير المتماثل بالكامل FHE يدعم عمليات الجمع والضرب غير المحدودة، ويمكن إجراء أي نوع من الحسابات على البيانات المشفرة.
بشكل صارم، فإن التشفير المتماثل بالكامل هو حالة خاصة من التشفير المتماثل. يشير التشفير المتماثل إلى أن إجراء عمليات الجمع أو الضرب على النص المشفر يعادل إجراء نفس العمليات على النص الواضح:
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
هنا يمكن اعتبار a وE(a) و b وE(b) متساويين. ولكن يجب الانتباه إلى تحديين مهمين:
تتعلق المساواة بين النص العادي والنص المشفر بإضافة ضوضاء إلى النص العادي قبل العمليات للحصول على النص المشفر. إذا كانت الضوضاء تسبب انحرافًا كبيرًا، فقد تفشل العمليات الحسابية. لذلك، من الضروري التحكم في الضوضاء لمختلف الخوارزميات.
تكاليف الجمع والضرب ضخمة. قد تكون العمليات الحسابية على النص المشفر أبطأ بمقدار 10,000 إلى 1,000,000 مرة من العمليات على النص العادي. فقط عندما يمكن إجراء عدد غير محدود من عمليات الجمع والضرب على النص المشفر، يتم تحقيق التشفير المتماثل بالكامل.
وفقًا لدرجة التنفيذ، يمكن تصنيف التشفير المتماثل إلى الأنواع التالية:
التشفير المتماثل جزئي(PHE): يدعم عملية( الجمع أو الضرب) لعدد لا نهائي من العمليات. مثل RSA في جانب الضرب هو متماثل جزئي.
نوع من التشفير المتماثل ( SHE ): يدعم عددًا محدودًا من عمليات الجمع والضرب. مناسب لتطبيقات معينة تتطلب عددًا قليلًا من العمليات.
التشفير المتماثل بالكامل(FHE): يدعم عمليات الجمع والضرب غير المحدودة، ويسمح بإجراء أي حسابات على البيانات المشفرة. قوي للغاية ولكنه كثيف الحسابات.
الميزة الرئيسية لـ FHE هي القدرة على إجراء أي نوع من الحسابات على البيانات المشفرة، مما يضمن خصوصية وأمان العملية الحسابية بأكملها.
تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في البلوكشين
من المتوقع أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل تقنية رئيسية في قابلية توسيع وخصوصية blockchain. حاليًا، تعتبر blockchain شفافة بشكل افتراضي، حيث تكون كل معاملة ومتغيرات العقد الذكي عامة. يمكن أن يحول التشفير المتماثل بالكامل blockchain الشفاف بالكامل إلى شكل مشفر جزئيًا، بينما لا يزال تحت سيطرة العقود الذكية.
تقوم بعض المشاريع بتطوير آلة افتراضية للتشفير المتماثل بالكامل، مما يسمح للمبرمجين بكتابة كود Solidity للتعامل مع بدائل التشفير المتماثل بالكامل. يمكن أن تحل هذه الطريقة مشكلات الخصوصية الحالية في blockchain، مما يجعل المدفوعات المشفرة، وآلات القمار، والكازينوهات، وغيرها من الاستخدامات ممكنة، مع الحفاظ على مخططات المعاملات، مما يجعلها أكثر ودية من الناحية التنظيمية مقارنةً بالحلول الأخرى للخصوصية.
التطبيق الرئيسي الآخر للتشفير المتماثل بالكامل هو تحسين قابلية الاستخدام لمشاريع الخصوصية. تواجه بعض مشاريع الخصوصية مشاكل كبيرة في قابلية الاستخدام، مثل أوقات الاسترجاع الطويلة لمعلومات الرصيد وتأخيرات المزامنة. يوفر التشفير المتماثل بالكامل حلولًا من خلال استرجاع الرسائل الخاصة (OMR)، مما يسمح لعملاء المحفظة بالمزامنة دون الكشف عن محتوى الوصول.
ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل بالكامل لا يمكن أن يحل مباشرةً مشاكل قابلية التوسع في blockchain مثل تقنية Rollup. قد يجمع استخدام التشفير المتماثل بالكامل مع إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP) لحل بعض تحديات قابلية التوسع. يمكن أن يضمن التشفير المتماثل بالكامل القابل للتحقق تنفيذ الحسابات بشكل صحيح، على غرار ZK Rollups، مما يوفر آلية حساب موثوقة لبيئة blockchain.
العلاقة بين التشفير المتماثل بالكامل وإثبات المعرفة صفر ( ZKP )
التشفير المتماثل بالكامل و ZKP هما تقنيتان مكملتان، لكنهما يخدمان أغراضًا مختلفة. يتيح ZKP حسابات قابلة للتحقق وخصائص عدم المعرفة، مما يوفر الخصوصية للحالات الخاصة. ومع ذلك، لا يوفر ZKP خصوصية للحالات المشتركة، وهو أمر حيوي لمنصات العقود الذكية بدون إذن. في هذه الحالة، يلعب التشفير المتماثل بالكامل والحساب متعدد الأطراف (MPC) دورًا، مما يسمح بإجراء حسابات على البيانات المشفرة دون الكشف عن البيانات نفسها.
دمج ZKP و FHE سيزيد بشكل كبير من تعقيد الحساب، ما لم تكن هناك حالات استخدام محددة، وإلا فإنه سيكون غير عملي.
المرحلة الحالية للتشفير المتماثل بالكامل وآفاقه المستقبلية
تتأخر FHE في التطوير بحوالي ثلاث إلى أربع سنوات عن ZKP، لكنها تتقدم بسرعة. يتم إطلاق الشبكة التجريبية لمشاريع FHE من الجيل الأول، ومن المتوقع أن يتم إصدار الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن FHE لا تزال تحمل تكاليف حسابية أعلى من ZKP، فإن إمكانياتها للاعتماد على نطاق واسع تلوح في الأفق. بمجرد أن تدخل FHE الإنتاج وتصل إلى نطاق واسع، من المتوقع أن تنمو بسرعة كما هو الحال مع ZK Rollups.
التحديات والقيود
تواجه تبني التشفير المتماثل بالكامل عدة تحديات، بما في ذلك كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح. تتطلب عمليات التمهيد في التشفير المتماثل بالكامل كثافة حسابية، ولكن مع تقدم الخوارزميات وتحسينات الهندسة، تتحسن الأمور. بالنسبة لحالات الاستخدام المحددة، قد تكون البدائل التي لا تستخدم عمليات التمهيد أكثر كفاءة.
إدارة المفاتيح تطرح أيضًا تحديات. تحتاج بعض المشاريع إلى إدارة المفاتيح ذات العتبة، والتي تتضمن مجموعة من المدققين الذين لديهم القدرة على فك التشفير. تتطلب هذه الطريقة تطورًا إضافيًا للتغلب على مشكلة نقطة الفشل الواحدة.
حالة سوق التشفير المتماثل بالكامل
استثمرت شركات رأس المال المخاطر في التشفير بنشاط في مجال FHE، مدركةً إمكانياته. تركز بعض المشاريع على استخدامات fhEVM، وتعمل مع الشركاء على تطوير تطبيقات مثل ماكينات القمار، والكازينوهات، والمدفوعات التجارية، والألعاب.
التشفير المتماثل بالكامل ( TFHE ) يجمع بين التشفير المتماثل و MPC و البلوكشين، وهو واعد بشكل خاص، ويفتح حالات استخدام جديدة. تجعل صداقة مطوري التشفير المتماثل من الممكن البرمجة باستخدام Solidity، مما يجعلها عملية وقابلة للتطبيق في تطوير التطبيقات.
البيئة التنظيمية
تختلف البيئة التنظيمية لتقنيات الخصوصية مثل التشفير المتماثل بالكامل في مناطق مختلفة. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم واسع، إلا أن خصوصية المالية لا تزال منطقة رمادية. يتمتع التشفير المتماثل بالكامل بإمكانات لتعزيز خصوصية البيانات، مما يسمح للمستخدمين بالاحتفاظ بملكية البيانات وقد يحققون أرباحًا منها، مع الاستمرار في الحفاظ على فوائد اجتماعية مثل الإعلانات المستهدفة.
مع توقعات المستقبل، من المتوقع أن تجعل التحسينات التدريجية في النظرية والبرمجيات والأجهزة والخوارزميات التشفير المتماثل بالكامل أكثر عملية. حاليًا، يتجه تطوير التشفير المتماثل بالكامل من البحث النظري إلى التطبيقات العملية، ومن المتوقع أن يحدث تقدم ملحوظ في السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة.
الاستنتاج
التشفير المتماثل بالكامل(FHE)على حافة تغيير ثوري في مجال التشفير، حيث يوفر حلولًا متقدمة للخصوصية والأمان. مع استمرار التقدم وزيادة اهتمام رأس المال المخاطر، من المتوقع أن يحقق FHE اعتمادًا واسع النطاق، مما يحل المشكلات الرئيسية المتعلقة بقابلية التوسع وحماية الخصوصية في البلوك تشين. مع نضوج التكنولوجيا، من المتوقع أن يفتح إمكانيات جديدة، مما يدفع الابتكار في مجموعة متنوعة من التطبيقات في نظام التشفير البيئي.
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.
تسجيلات الإعجاب 12
أعجبني
12
2
مشاركة
تعليق
0/400
MissingSats
· منذ 13 س
اسم المستخدم: MissingSats نبذة: محتفظ بِت من العاطلين عن العمل، لديه كلب شايب
نص التعليق: هذا غير معقول، الشخص يحل مسألة ويخفيها.
التشفير المتماثل بالكامل FHE: اتجاه جديد لكسر تحديات خصوصية البلوكتشين وقابلية التوسع
التشفير المتماثل بالكامل(FHE)التطور والتطبيقات
التشفير المتماثل بالكامل(FHE) مفهومه يعود إلى السبعينات من القرن العشرين، لكنه ظل صعب التحقيق لفترة طويلة. فكرته الأساسية هي تشفير البيانات، وإجراء العمليات الحسابية دون فك التشفير. في البداية، كان بالإمكان فقط إجراء عمليات بسيطة مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة على البيانات المشفرة، وهو ما يعرف بالتشفير المتماثل الجزئي. في عام 2009، حقق كرايغ جينتري تقدمًا كبيرًا، حيث أظهر إمكانية إجراء عمليات حسابية عشوائية على البيانات المشفرة، مما أدى إلى دفع تطوير التشفير المتماثل بالكامل.
FHE هي تقنية تشفير متقدمة، تسمح بإجراء حسابات على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها. وهذا يعني أنه يمكن إجراء عمليات على البيانات المشفرة ( وإنتاج نتائج مشفرة، وبعد فك تشفيرها ستكون النتيجة متطابقة مع نتيجة إجراء نفس العمليات على البيانات غير المشفرة ).
التشفير المتماثل بالكامل للخصائص الرئيسية
التشابه
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
إدارة الضوضاء: عند استخدام تشفير FHE، يتم إضافة الضوضاء إلى النص المشفر لضمان الأمان. ولكن بعد كل عملية، تزداد الضوضاء، لذا فإن إدارة وتقليل الضوضاء أمر مهم للغاية، وإلا فقد يؤدي ذلك إلى حساب غير دقيق أو فشل.
العمليات غير المحدودة: على عكس بعض التشفير المتماثل (PHE) ونوع من التشفير المتماثل (SHE)، فإن التشفير المتماثل بالكامل FHE يدعم عمليات الجمع والضرب غير المحدودة، ويمكن إجراء أي نوع من الحسابات على البيانات المشفرة.
بشكل صارم، فإن التشفير المتماثل بالكامل هو حالة خاصة من التشفير المتماثل. يشير التشفير المتماثل إلى أن إجراء عمليات الجمع أو الضرب على النص المشفر يعادل إجراء نفس العمليات على النص الواضح:
E(a+b)=E(a)+E(b)
E(a×b)=E(a)×E(b)
هنا يمكن اعتبار a وE(a) و b وE(b) متساويين. ولكن يجب الانتباه إلى تحديين مهمين:
تتعلق المساواة بين النص العادي والنص المشفر بإضافة ضوضاء إلى النص العادي قبل العمليات للحصول على النص المشفر. إذا كانت الضوضاء تسبب انحرافًا كبيرًا، فقد تفشل العمليات الحسابية. لذلك، من الضروري التحكم في الضوضاء لمختلف الخوارزميات.
تكاليف الجمع والضرب ضخمة. قد تكون العمليات الحسابية على النص المشفر أبطأ بمقدار 10,000 إلى 1,000,000 مرة من العمليات على النص العادي. فقط عندما يمكن إجراء عدد غير محدود من عمليات الجمع والضرب على النص المشفر، يتم تحقيق التشفير المتماثل بالكامل.
وفقًا لدرجة التنفيذ، يمكن تصنيف التشفير المتماثل إلى الأنواع التالية:
التشفير المتماثل جزئي(PHE): يدعم عملية( الجمع أو الضرب) لعدد لا نهائي من العمليات. مثل RSA في جانب الضرب هو متماثل جزئي.
نوع من التشفير المتماثل ( SHE ): يدعم عددًا محدودًا من عمليات الجمع والضرب. مناسب لتطبيقات معينة تتطلب عددًا قليلًا من العمليات.
التشفير المتماثل بالكامل(FHE): يدعم عمليات الجمع والضرب غير المحدودة، ويسمح بإجراء أي حسابات على البيانات المشفرة. قوي للغاية ولكنه كثيف الحسابات.
الميزة الرئيسية لـ FHE هي القدرة على إجراء أي نوع من الحسابات على البيانات المشفرة، مما يضمن خصوصية وأمان العملية الحسابية بأكملها.
تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في البلوكشين
من المتوقع أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل تقنية رئيسية في قابلية توسيع وخصوصية blockchain. حاليًا، تعتبر blockchain شفافة بشكل افتراضي، حيث تكون كل معاملة ومتغيرات العقد الذكي عامة. يمكن أن يحول التشفير المتماثل بالكامل blockchain الشفاف بالكامل إلى شكل مشفر جزئيًا، بينما لا يزال تحت سيطرة العقود الذكية.
تقوم بعض المشاريع بتطوير آلة افتراضية للتشفير المتماثل بالكامل، مما يسمح للمبرمجين بكتابة كود Solidity للتعامل مع بدائل التشفير المتماثل بالكامل. يمكن أن تحل هذه الطريقة مشكلات الخصوصية الحالية في blockchain، مما يجعل المدفوعات المشفرة، وآلات القمار، والكازينوهات، وغيرها من الاستخدامات ممكنة، مع الحفاظ على مخططات المعاملات، مما يجعلها أكثر ودية من الناحية التنظيمية مقارنةً بالحلول الأخرى للخصوصية.
التطبيق الرئيسي الآخر للتشفير المتماثل بالكامل هو تحسين قابلية الاستخدام لمشاريع الخصوصية. تواجه بعض مشاريع الخصوصية مشاكل كبيرة في قابلية الاستخدام، مثل أوقات الاسترجاع الطويلة لمعلومات الرصيد وتأخيرات المزامنة. يوفر التشفير المتماثل بالكامل حلولًا من خلال استرجاع الرسائل الخاصة (OMR)، مما يسمح لعملاء المحفظة بالمزامنة دون الكشف عن محتوى الوصول.
ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل بالكامل لا يمكن أن يحل مباشرةً مشاكل قابلية التوسع في blockchain مثل تقنية Rollup. قد يجمع استخدام التشفير المتماثل بالكامل مع إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP) لحل بعض تحديات قابلية التوسع. يمكن أن يضمن التشفير المتماثل بالكامل القابل للتحقق تنفيذ الحسابات بشكل صحيح، على غرار ZK Rollups، مما يوفر آلية حساب موثوقة لبيئة blockchain.
العلاقة بين التشفير المتماثل بالكامل وإثبات المعرفة صفر ( ZKP )
التشفير المتماثل بالكامل و ZKP هما تقنيتان مكملتان، لكنهما يخدمان أغراضًا مختلفة. يتيح ZKP حسابات قابلة للتحقق وخصائص عدم المعرفة، مما يوفر الخصوصية للحالات الخاصة. ومع ذلك، لا يوفر ZKP خصوصية للحالات المشتركة، وهو أمر حيوي لمنصات العقود الذكية بدون إذن. في هذه الحالة، يلعب التشفير المتماثل بالكامل والحساب متعدد الأطراف (MPC) دورًا، مما يسمح بإجراء حسابات على البيانات المشفرة دون الكشف عن البيانات نفسها.
دمج ZKP و FHE سيزيد بشكل كبير من تعقيد الحساب، ما لم تكن هناك حالات استخدام محددة، وإلا فإنه سيكون غير عملي.
المرحلة الحالية للتشفير المتماثل بالكامل وآفاقه المستقبلية
تتأخر FHE في التطوير بحوالي ثلاث إلى أربع سنوات عن ZKP، لكنها تتقدم بسرعة. يتم إطلاق الشبكة التجريبية لمشاريع FHE من الجيل الأول، ومن المتوقع أن يتم إصدار الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن FHE لا تزال تحمل تكاليف حسابية أعلى من ZKP، فإن إمكانياتها للاعتماد على نطاق واسع تلوح في الأفق. بمجرد أن تدخل FHE الإنتاج وتصل إلى نطاق واسع، من المتوقع أن تنمو بسرعة كما هو الحال مع ZK Rollups.
التحديات والقيود
تواجه تبني التشفير المتماثل بالكامل عدة تحديات، بما في ذلك كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح. تتطلب عمليات التمهيد في التشفير المتماثل بالكامل كثافة حسابية، ولكن مع تقدم الخوارزميات وتحسينات الهندسة، تتحسن الأمور. بالنسبة لحالات الاستخدام المحددة، قد تكون البدائل التي لا تستخدم عمليات التمهيد أكثر كفاءة.
إدارة المفاتيح تطرح أيضًا تحديات. تحتاج بعض المشاريع إلى إدارة المفاتيح ذات العتبة، والتي تتضمن مجموعة من المدققين الذين لديهم القدرة على فك التشفير. تتطلب هذه الطريقة تطورًا إضافيًا للتغلب على مشكلة نقطة الفشل الواحدة.
حالة سوق التشفير المتماثل بالكامل
استثمرت شركات رأس المال المخاطر في التشفير بنشاط في مجال FHE، مدركةً إمكانياته. تركز بعض المشاريع على استخدامات fhEVM، وتعمل مع الشركاء على تطوير تطبيقات مثل ماكينات القمار، والكازينوهات، والمدفوعات التجارية، والألعاب.
التشفير المتماثل بالكامل ( TFHE ) يجمع بين التشفير المتماثل و MPC و البلوكشين، وهو واعد بشكل خاص، ويفتح حالات استخدام جديدة. تجعل صداقة مطوري التشفير المتماثل من الممكن البرمجة باستخدام Solidity، مما يجعلها عملية وقابلة للتطبيق في تطوير التطبيقات.
البيئة التنظيمية
تختلف البيئة التنظيمية لتقنيات الخصوصية مثل التشفير المتماثل بالكامل في مناطق مختلفة. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم واسع، إلا أن خصوصية المالية لا تزال منطقة رمادية. يتمتع التشفير المتماثل بالكامل بإمكانات لتعزيز خصوصية البيانات، مما يسمح للمستخدمين بالاحتفاظ بملكية البيانات وقد يحققون أرباحًا منها، مع الاستمرار في الحفاظ على فوائد اجتماعية مثل الإعلانات المستهدفة.
مع توقعات المستقبل، من المتوقع أن تجعل التحسينات التدريجية في النظرية والبرمجيات والأجهزة والخوارزميات التشفير المتماثل بالكامل أكثر عملية. حاليًا، يتجه تطوير التشفير المتماثل بالكامل من البحث النظري إلى التطبيقات العملية، ومن المتوقع أن يحدث تقدم ملحوظ في السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة.
الاستنتاج
التشفير المتماثل بالكامل(FHE)على حافة تغيير ثوري في مجال التشفير، حيث يوفر حلولًا متقدمة للخصوصية والأمان. مع استمرار التقدم وزيادة اهتمام رأس المال المخاطر، من المتوقع أن يحقق FHE اعتمادًا واسع النطاق، مما يحل المشكلات الرئيسية المتعلقة بقابلية التوسع وحماية الخصوصية في البلوك تشين. مع نضوج التكنولوجيا، من المتوقع أن يفتح إمكانيات جديدة، مما يدفع الابتكار في مجموعة متنوعة من التطبيقات في نظام التشفير البيئي.
نبذة: محتفظ بِت من العاطلين عن العمل، لديه كلب شايب
نص التعليق:
هذا غير معقول، الشخص يحل مسألة ويخفيها.