تقرير أسبوعي عن سوق العملات الرقمية واستكشاف تقنية التشفير المتماثل

حتى 13 أكتوبر، قام أحد منصات البيانات بإجراء تحليل إحصائي لدرجة النقاش حول الأصول الرقمية الرئيسية وتغيرات الأسعار.

ناقش عدد مرات مناقشة بيتكوين الأسبوع الماضي 12.52K، بانخفاض طفيف بنسبة 0.98% مقارنة بالأسبوع السابق. وكان سعر الإغلاق يوم الأحد 63916 دولار، بزيادة قدرها 1.62% مقارنة بنفس الفترة من الأسبوع الماضي.

وصلت مناقشة إيثريوم الأسبوع الماضي إلى 3.63K مرة، بزيادة قدرها 3.45% مقارنة بالأسبوع السابق. ولكن سعره يوم الأحد كان 2530 دولار، بانخفاض قدره 4% مقارنة بنفس الفترة من الأسبوع الماضي.

تمت مناقشة عملة TON 782 مرة الأسبوع الماضي، بانخفاض نسبته 12.63% مقارنة بالأسبوع السابق. كان سعرها يوم الأحد 5.26 دولار، بانخفاض طفيف قدره 0.25% مقارنة بنفس الفترة من الأسبوع الماضي.

التشفير المتماثل(FHE) هو تقنية واعدة في مجال علم التشفير، حيث يسمح بإجراء الحسابات مباشرة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها. توفر هذه الميزة دعمًا قويًا لحماية الخصوصية ومعالجة البيانات. يتمتع FHE بآفاق واسعة في مجالات متعددة مثل المالية، والرعاية الصحية، والحوسبة السحابية، وتعلم الآلة، وأنظمة التصويت، وإنترنت الأشياء، وحماية الخصوصية في blockchain. ومع ذلك، لا تزال الطريق نحو تسويق FHE تواجه العديد من التحديات.

إمكانيات FHE وسيناريوهات التطبيق

الميزة الكبرى للتشفير المتماثل هي حماية الخصوصية. على سبيل المثال، عندما تحتاج شركة ما إلى استخدام قدرة حسابات شركة أخرى لتحليل البيانات، ولكن لا ترغب في تسرب محتوى البيانات، يمكن للتشفير المتماثل أن يلعب دورًا. يمكن لمالك البيانات إرسال البيانات المشفرة إلى جهة الحساب لمعالجتها، وتظل النتائج المحسوبة مشفرة، ويمكن لمالك البيانات فك تشفيرها للحصول على نتائج التحليل. هذه الآلية تحمي خصوصية البيانات وتحقق في الوقت نفسه المهام الحسابية المطلوبة.

تعتبر هذه الآلية لحماية الخصوصية مهمة بشكل خاص في الصناعات الحساسة للبيانات مثل المالية والرعاية الصحية. مع تطور الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي، أصبحت أمان البيانات محور التركيز بشكل متزايد. يمكن أن يوفر التشفير المتماثل حماية الحوسبة متعددة الأطراف في هذه السيناريوهات، مما يسمح للأطراف بالتعاون دون الكشف عن المعلومات الحساسة. في تكنولوجيا البلوكشين، يعزز التشفير المتماثل من خلال حماية الخصوصية على السلسلة ومراجعة المعاملات الخاصة، مما يزيد من شفافية وأمان معالجة البيانات.

مقارنة FHE مع طرق التشفير الأخرى

في مجال Web3، تعتبر FHE، الإثباتات المجهولة (ZK)، الحوسبة متعددة الأطراف (MPC) وبيئة التنفيذ الموثوق بها (TEE) من الأساليب الرئيسية لحماية الخصوصية. على عكس ZK، يمكن لـ FHE تنفيذ عمليات متعددة على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها. تمكن MPC الأطراف من إجراء الحسابات في حالة تشفير البيانات، دون الحاجة لمشاركة المعلومات السرية. توفر TEE بيئة آمنة للحساب، ولكن مرونة معالجة البيانات تكون محدودة.

تتمتع هذه التقنيات التشفيرية بمزايا مختلفة، لكن في دعم المهام الحسابية المعقدة، تبرز FHE بشكل خاص. ومع ذلك، تواجه FHE في التطبيقات العملية مشكلة ارتفاع تكاليف الحساب وسوء قابلية التوسع، مما يحد من أدائها في التطبيقات الحقيقية.

قيود التشفير المتماثل والتحديات

على الرغم من أن الأساس النظري للتشفير المتماثل قوي، إلا أنه واجه تحديات عملية في التطبيقات التجارية:

1. تكلفة الحساب على نطاق واسع: يتطلب التشفير المتماثل موارد حسابية كبيرة، مقارنةً بالحساب غير المشفر، تزداد تكلفة الحساب بشكل ملحوظ. بالنسبة لعمليات متعددة الحدود عالية الدرجة، يزداد وقت المعالجة بشكل متعدد الحدود، مما يجعل من الصعب تلبية متطلبات الحساب في الوقت الحقيقي. يتطلب خفض التكاليف الاعتماد على تسريع الأجهزة المخصصة، لكن هذا أيضًا يزيد من تعقيد النشر.

2. القدرة التشغيلية المحدودة: على الرغم من أن التشفير المتماثل يمكنه تنفيذ عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة، إلا أن دعمه للعمليات غير الخطية المعقدة محدود، مما يشكل عائقًا أمام التطبيقات الذكية مثل الشبكات العصبية العميقة. حاليًا، تعد حلول التشفير المتماثل مناسبة بشكل أساسي للحسابات الخطية والحسابات كثيرة الحدود البسيطة، بينما تتعرض تطبيقات النماذج غير الخطية لقيود كبيرة.

3. تعقيد الدعم المتعدد للمستخدمين: يعمل FHE بشكل جيد في سيناريوهات المستخدم الفردي، ولكن عندما يتعلق الأمر بمجموعات البيانات متعددة المستخدمين، فإن تعقيد النظام يرتفع بشكل حاد. على الرغم من أن إطار العمل متعدد المفاتيح FHE الذي تم تقديمه في عام 2013 يسمح بإجراء عمليات على مجموعات البيانات المشفرة بمفاتيح مختلفة، إلا أن إدارة المفاتيح وتعقيد بنية النظام تزيد بشكل ملحوظ.

دمج التشفير المتماثل والذكاء الاصطناعي

في عصر البيانات المدفوعة الحالي، يتم تطبيق الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع في مجالات متعددة، لكن مخاوف خصوصية البيانات تجعل المستخدمين غالبًا لا يرغبون في مشاركة المعلومات الحساسة. يوفر التشفير المتماثل حلول حماية الخصوصية في مجال الذكاء الاصطناعي. في سيناريوهات الحوسبة السحابية، عادة ما تكون عملية نقل البيانات وتخزينها مشفرة، ولكن عملية المعالجة غالبًا ما تكون في حالة نص عادي. من خلال التشفير المتماثل، يمكن معالجة بيانات المستخدم في حالة مشفرة، مما يضمن الخصوصية.

تعتبر هذه الميزة مهمة بشكل خاص بموجب اللوائح مثل GDPR، حيث تطلب هذه اللوائح من المستخدمين حق المعرفة بشأن كيفية معالجة البيانات، وتضمن حماية البيانات أثناء عملية النقل. يوفر التشفير المتماثل من طرف إلى طرف ضمانات للامتثال وأمان البيانات.

تطبيقات FHE الحالية في blockchain والمشاريع

يتم استخدام التشفير المتماثل (FHE) في blockchain بشكل أساسي لحماية خصوصية البيانات، بما في ذلك الخصوصية على السلسلة، وخصوصية بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي، وخصوصية التصويت على السلسلة، ومراجعة المعاملات الخاصة على السلسلة. حالياً، تستفيد العديد من المشاريع من تقنية التشفير المتماثل لتعزيز تحقيق حماية الخصوصية.

تم استخدام التقنية التي بنتها إحدى شركات حلول التشفير المتماثل على نطاق واسع في عدة مشاريع لحماية الخصوصية. تشمل هذه المشاريع:

• يعتمد على تقنية TFHE، يركز على العمليات البوليانية وعمليات الأعداد الصحيحة ذات الطول القصير، وقد أنشأ مشروعًا لبناء مجموعة تطوير FHE لتطبيقات البلوكشين والذكاء الاصطناعي.

• تم تطوير لغة عقود ذكية جديدة ومكتبة FHE، مناسبة لمشاريع شبكات البلوكشين.

• استخدام التشفير المتماثل لتحقيق حماية الخصوصية في شبكة حسابات الذكاء الاصطناعي، ودعم مشاريع متعددة النماذج للذكاء الاصطناعي.

• دمج التشفير المتماثل مع الذكاء الاصطناعي، لتوفير مشروع بيئة AI لامركزية وذات حماية للخصوصية.

• كمشروع حل من الطبقة الثانية للإيثريوم، يدعم تجميعات FHE ومعالجات FHE، متوافق مع EVM ويدعم كتابة العقود الذكية بلغة Solidity.

الخاتمة

تعتبر FHE كأحد التقنيات المتقدمة التي يمكنها إجراء العمليات الحسابية على البيانات المشفرة، ولديها مزايا بارزة في حماية خصوصية البيانات. على الرغم من أن التطبيقات التجارية الحالية لـ FHE تواجه تحديات من حيث التكلفة الحسابية العالية وسوء قابلية التوسع، إلا أنه من المتوقع أن يتم حل هذه المشاكل تدريجياً من خلال تسريع الأجهزة وتحسين الخوارزميات. مع تطور تقنية blockchain، ستلعب FHE دوراً متزايد الأهمية في حماية الخصوصية والحوسبة الآمنة. في المستقبل، من المتوقع أن تصبح FHE التكنولوجيا الأساسية لدعم الحوسبة ذات الخصوصية، مما يجلب ثورة في أمان البيانات.