FHE: الطريق المستقبلي لحساب الخصوصية

التشفير المتجانس بالكامل ( FHE ) هو تقنية تشفير متقدمة، تسمح بإجراء الحسابات مباشرة على البيانات المشفرة. وهذا يعني أنه يمكن معالجة المعلومات الحساسة مع حماية الخصوصية. للتشفير المتجانس بالكامل تطبيقات محتملة في مجالات متعددة مثل المالية والطب والحوسبة السحابية، لكنه يواجه حاليًا تحديات كبيرة من حيث تكاليف الحساب.

المبادئ الأساسية لـ FHE

فكرة FHE الأساسية هي استخدام المتعددات لإخفاء البيانات الأصلية. على سبيل المثال، قد يتم تشفير الرقم 2:

1. اختر عدة مفاتيح متعددة الحدود s(x)
2. إنشاء متعددات الحدود عشوائي a(x)
3. إضافة متعددة "الضوضاء" صغيرة e(x)
4. نتيجة التشفير: c(x) = 2 + a(x)*s(x) + e(x)

عند فك التشفير، يكفي معرفة المفتاح s(x)، لاستعادة البيانات الأصلية 2 من c(x).

التحدي الرئيسي الذي تواجهه FHE هو زيادة الضوضاء. كل عملية حسابية تزيد الضوضاء، مما قد يؤدي في النهاية إلى عدم القدرة على فك التشفير بشكل صحيح. لهذا السبب، اقترح الباحثون عدة تقنيات:

• مفتاح التبديل: ضغط حجم النص المشفر
• تبديل المودول: تقليل الضوضاء
• التمهيد: إعادة تعيين الضوضاء إلى المستوى الابتدائي

تستخدم معظم حلول FHE الحالية تقنية الإقلاع الذاتي، لكن التكلفة الحسابية لا تزال كبيرة.

المشاكل التي تواجه FHE

بالمقارنة مع الحسابات العادية، فإن تكلفة حساب FHE أعلى بعدة مرات. وفقًا لتقديرات وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة الدفاعية الأمريكية (DARPA)، فإن سرعة حساب FHE أبطأ بنحو مليون مرة من الحسابات العادية.

لتسريع FHE، بدأت DARPA برنامج DPRIVE، مع التركيز على الجوانب التالية:

1. زيادة طول معالج البيانات
2. تطوير معالج ASIC مخصص
3. بناء هيكل MIMD المتوازي

ومع ذلك، فإن تقدم الخطة بطيء، ولا يزال هناك فجوة بينه وبين الأهداف المتوقعة.

! [أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتديا عباءة هاري بوتر الاختفاء](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-186e4abe7434e22b3daf0389cf199699.webp019283746574839201

تطبيقات التشفير المتماثل بالكامل في البلوك تشين

في مجال blockchain، تُستخدم FHE بشكل أساسي لحماية خصوصية البيانات، بما في ذلك:

• تداول الخصوصية على السلسلة
• حماية خصوصية بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي
• خصوصية التصويت على السلسلة
• حماية MEV

لكن FHE تواجه أيضًا تحديات في الكفاءة واحتياجات الموارد الحاسوبية.

! [أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتدية عباءة هاري بوتر الاختفاء])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-673ae606fcd3769523e1a330f991464d.webp(

المشاريع الرئيسية

تشمل المشاريع الرئيسية في مجال FHE ما يلي:

• Zama: يقدم مجموعة كاملة من أدوات التطوير بناءً على خطة TFHE
• Fhenix: بناء شبكة Layer 2 تركز على الخصوصية
• Privasea: يركز على حماية خصوصية بيانات LLM
• شبكة Inco: بناء شبكة FHE Layer 1
• Arcium: دمج تقنيات FHE و MPC و ZK وغيرها
• شبكة الذهن: دمج Restaking مع بنية شبكة FHE الفرعية
• Octra: تعتمد على تقنية hypergraphs الفريدة لتحقيق FHE

![Gate Ventures المعهد: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-22d66cabb8f0a526bb728b7b4ced159b.webp(

![Gate Ventures أكاديمية: FHE، يرتدي عباءة التخفي من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-d745afb65d7c110a6e6333a6d73b60b5.webp(

![Gate Ventures معهد: FHE، يرتدي رداء الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-99ea73218c9e569a2de152d8a37338f4.webp(

! [أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتدية عباءة هاري بوتر الاختفاء])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-74c86e1ff0ef22f5aef9b5cc441d60eb.webp(

![معهد Gate Ventures: FHE، يرتدي عباءة الاختفاء من هاري بوتر])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93dd078bf652201018797c88a14203f9.webp(

! [أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتديا عباءة هاري بوتر الاختفاء])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ed3a576f24107d796df96ed44068e43f.webp(

آفاق المستقبل

تكنولوجيا FHE لا تزال في مرحلة مبكرة، وتواجه العديد من التحديات:

1. الكفاءة منخفضة، وتكاليف الحساب ضخمة
2. صعوبة تنفيذ المشروع عالية
3. آفاق商业化 غير واضحة
4. نقص الاستثمار في رأس المال

لكن مع تطوير الشرائح الخاصة وتدفق المزيد من الأموال، من المتوقع أن يحدث FHE تغييرات في مجالات الدفاع والمالية والرعاية الصحية، مما يحرر إمكانيات بيانات الخصوصية. إن تطوير FHE في المستقبل يستحق الانتظار.