التشفير المتماثل بالكامل تقنية التطوير والتطبيق

التشفير المتماثل بالكامل(FHE) هو نوع متقدم من التشفير، يسمح بإجراء حسابات على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها. تم اقتراح هذا المفهوم لأول مرة في السبعينيات، لكنه كان صعب التحقيق لفترة طويلة. في عام 2009، أظهر العمل الرائد لـ Craig Gentry إمكانية إجراء حسابات عشوائية على البيانات المشفرة، مما دفع تطوير FHE.

تشمل الخصائص الأساسية للتشفير المتماثل بالكامل التشفير المتماثل، إدارة الضوضاء ودعم العمليات غير المحدودة. تعني التشفير المتماثل أن العمليات مثل الجمع أو الضرب على النص المشفر تعادل القيام بنفس العمليات على النص الواضح. إدارة الضوضاء أمر بالغ الأهمية للحفاظ على دقة الحسابات. بالمقارنة مع التشفير المتماثل الجزئي وبعض أنواع التشفير المتماثل، يدعم التشفير المتماثل بالكامل عمليات الجمع والضرب غير المحدودة.

في مجال blockchain ، يُعتبر FHE تقنية رئيسية لحل مشاكل القابلية للتوسع وحماية الخصوصية. يمكن أن يحول blockchain الشفاف تمامًا إلى شكل مشفر جزئيًا مع الاحتفاظ بالتحكم في العقود الذكية. يمكن أن يُحسن FHE أيضًا من قابلية استخدام مشاريع الخصوصية ، مثل حل مشكلة مزامنة المحافظ من خلال استرجاع الرسائل الخاصة (OMR).

FHE والتشفير المتماثل بالكامل (ZKP) هما تقنيتان تكملان بعضهما البعض. ZKP يوفر حسابات يمكن التحقق منها وخصائص عدم المعرفة، بينما يسمح FHE بإجراء حسابات على بيانات مشفرة دون الكشف عن البيانات نفسها. دمج الاثنين قد يؤدي إلى زيادة كبيرة في تعقيد الحساب.

حالياً، يتأخر تطوير التشفير المتماثل بالكامل FHE عن إثبات المعرفة الصفرية ZKP بحوالي ثلاث إلى أربع سنوات، لكنه يتقدم بسرعة. بدأت المشاريع من الجيل الأول من FHE في الاختبار، ومن المتوقع أن يتم إطلاق الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل FHE لا يزال يتطلب تكلفة حسابية أعلى من ZKP، إلا أن لديه إمكانات كبيرة للاعتماد على نطاق واسع.

تواجه تطبيقات التشفير المتماثل بالكامل بعض التحديات، بما في ذلك كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح. يتم التخفيف من كثافة الحساب في عمليات الإقلاع من خلال تحسينات خوارزمية وتحسينات هندسية. لا تزال إدارة المفاتيح، خاصة في المشاريع التي تحتاج إلى إدارة مفاتيح عتبة، بحاجة إلى مزيد من التطوير للتغلب على مشكلة النقطة الواحدة للفشل.

تتنافس العديد من الشركات والمشاريع في مجال التشفير المتماثل. تشمل بعض المشاريع الجديرة بالاهتمام:

1. Arcium: كانت تُعرف سابقًا باسم Elusiv، وهي شبكة DePIN على Solana، تقدم حسابات سرية متوازية.

2. Cysic: تركز على التسريع بالأجهزة لتوليد والتحقق من الإثباتات الصفرية في الوقت الفعلي.

3. Zama: تطوير حلول التشفير المتماثل بالكامل للبلوكشين والذكاء الاصطناعي، وتقديم مكتبة TFHE-re، ومجمع Concrete وغيرها من الأدوات.

4. واقي الشمس: يساعد المهندسين في استخدام التشفير المتماثل بالكامل لبناء ونشر التطبيقات الخاصة، وتم إصدار مجمع التشفير المتماثل بالكامل كمصدر مفتوح.

5. Octra: تقديم HFHE( مفهوم التشفير المتماثل بالكامل ) على شبكة بلوكتشين FHE.

6. Fhenix: Ethereum Layer 2 المدعوم من FHE Rollups، يحقق العقود الذكية السرية على السلسلة.

7. شبكة العقل: طبقة إعادة رهن FHE المستخدمة في DePIN و AI، تهدف إلى تحقيق إنترنت مشفر من طرف إلى طرف.

8. Inco Network: سلسلة الكتل Layer 1 للحوسبة السرية المعيارية وطبقة الخصوصية العامة Web3.

تختلف البيئة القانونية للتشفير المتماثل بالكامل (FHE) في مناطق مختلفة. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم عام، إلا أن خصوصية المالية لا تزال منطقة رمادية. يتمتع التشفير المتماثل بالكامل (FHE) بالقدرة على تعزيز خصوصية البيانات مع الحفاظ على الفوائد الاجتماعية.

في السنوات القادمة، مع التحسين المستمر للنظريات والبرمجيات والأجهزة والخوارزميات، من المتوقع أن يصبح FHE أكثر عملية. إنه ينتقل من البحث النظري إلى مرحلة التطبيق العملي، ومن المتوقع أن يحقق تقدمًا كبيرًا في غضون 3-5 سنوات. من المتوقع أن يدفع FHE تطوير مجموعة متنوعة من التطبيقات الابتكارية في نظام التشفير، وحل المشكلات الرئيسية المتعلقة بقابلية توسيع blockchain وحماية الخصوصية.