FHE( التشفير المتجانس الكامل ) هو تقنية تشفير متقدمة، يمكن استخدامها لإجراء عمليات حسابية مباشرة على البيانات في حالة مشفرة. وهذا يعني أنه يمكن تحليل البيانات ومعالجتها مع الحفاظ على الخصوصية. FHE لديها تطبيقات محتملة في مجالات متعددة مثل المالية، والرعاية الصحية، والحوسبة السحابية، وتعلم الآلة. ومع ذلك، فإن التحديات المتعلقة بالحوسبة الكبيرة واستهلاك الذاكرة لا تزال تواجه التطبيقات التجارية الحالية.
المبادئ الأساسية لـ FHE
الجوهر من FHE هو إخفاء المعلومات الأصلية من خلال polynomials. عملية تشفير FHE المبسطة هي كما يلي:
اختر كثيرات الحدود المفتاحية s(x)
توليد متعدد حدود عشوائي a(x)
إنشاء متعددة "ضوضاء" صغيرة e(x)
المعلومات المشفرة m: c(x) = m + a(x)*s(x) + e(x)
عند فك التشفير، يكفي معرفة المفتاح s(x)، لاستعادة المعلومات الأصلية m من c(x).
إدخال الضوضاء e(x) يهدف إلى زيادة الأمان، ولكنه جلب أيضًا مشكلة تراكم الضوضاء. لحل هذه المشكلة، اعتمدت FHE على التقنيات التالية:
تبديل المفتاح: تقليل حجم النص المشفر
تحويل modulus: تقليل الضوضاء
Bootstrap: إعادة تعيين الضوضاء إلى المستوى الابتدائي
تستخدم معظم حلول FHE السائدة حاليًا تقنية Bootstrap ، لكن التكلفة الحسابية لا تزال كبيرة.
التحديات التي تواجه FHE
التحدي الأكبر في FHE هو كفاءة الحساب. بالمقارنة مع الحساب العادي، فإن تكلفة حساب FHE أعلى بعدة مرات. إن خطة Dprive التابعة لوكالة DARPA الأمريكية تهدف إلى حل هذه المشكلة، والهدف هو زيادة سرعة حساب FHE إلى 1/10 من سرعة الحساب العادي.
الاتجاهات الرئيسية للتحسين تشمل:
زيادة طول كلمة المعالج
تطوير معالجات ASIC مخصصة
اعتماد بنية MIMD المتوازية
على الرغم من التقدم البطيء، إلا أن FHE لا يزال له قيمة فريدة في حماية البيانات الحساسة على المدى الطويل، خاصة في عصر ما بعد الكم.
تطبيق FHE في البلوك تشين
تُستخدم FHE بشكل رئيسي في مجال blockchain لحماية خصوصية البيانات، بما في ذلك:
حماية الخصوصية على السلسلة
خصوصية بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي
خصوصية التصويت على السلسلة
مراجعة خصوصية المعاملات على السلسلة
حلول MEV المحتملة
لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل زيادة متطلبات الكفاءة والعقد.
المشاريع الرئيسية لـ FHE
المشاريع الرئيسية الحالية للتشفير FHE تشمل:
Zama: تقدم أدوات تطوير تعتمد على TFHE
Fhenix: بناء شبكة L2 تركز على الخصوصية
Privasea: تطبيق FHE المرتكز على LLM
شبكة Inco: بناء شبكة L1 لـ FHE
Arcium: دمج تقنيات التشفير، MPC و ZK
شبكة العقل: خطة إعادة التخزين المعتمدة على التشفير FHE
Octra: تعتمد على تقنية الرسوم البيانية الفائقة لتنفيذ التشفير الكامل
تكنولوجيا FHE لا تزال في مراحلها الأولى، وتواجه العديد من التحديات:
كفاءة منخفضة، تكاليف مرتفعة
صعوبة تنفيذ المشروع كبيرة
آفاق商业化 غير واضحة
نقص في الاستثمارات الرأسمالية
لكن مع ظهور الرقائق المخصصة وتدفق المزيد من الأموال، من المتوقع أن يحدث FHE ثورة في مجالات الدفاع والمالية والرعاية الصحية. سيطلق العنان لإمكانات البيانات الخاصة بالت结合 مع خوارزميات الكم المستقبلية، مما يفتح فرص تطوير جديدة.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
التشفير المتماثل بالكامل: نجم المستقبل لحماية خصوصية البلوكتشين
FHE:التشفير领域的隐身衣
FHE( التشفير المتجانس الكامل ) هو تقنية تشفير متقدمة، يمكن استخدامها لإجراء عمليات حسابية مباشرة على البيانات في حالة مشفرة. وهذا يعني أنه يمكن تحليل البيانات ومعالجتها مع الحفاظ على الخصوصية. FHE لديها تطبيقات محتملة في مجالات متعددة مثل المالية، والرعاية الصحية، والحوسبة السحابية، وتعلم الآلة. ومع ذلك، فإن التحديات المتعلقة بالحوسبة الكبيرة واستهلاك الذاكرة لا تزال تواجه التطبيقات التجارية الحالية.
المبادئ الأساسية لـ FHE
الجوهر من FHE هو إخفاء المعلومات الأصلية من خلال polynomials. عملية تشفير FHE المبسطة هي كما يلي:
عند فك التشفير، يكفي معرفة المفتاح s(x)، لاستعادة المعلومات الأصلية m من c(x).
إدخال الضوضاء e(x) يهدف إلى زيادة الأمان، ولكنه جلب أيضًا مشكلة تراكم الضوضاء. لحل هذه المشكلة، اعتمدت FHE على التقنيات التالية:
تستخدم معظم حلول FHE السائدة حاليًا تقنية Bootstrap ، لكن التكلفة الحسابية لا تزال كبيرة.
التحديات التي تواجه FHE
التحدي الأكبر في FHE هو كفاءة الحساب. بالمقارنة مع الحساب العادي، فإن تكلفة حساب FHE أعلى بعدة مرات. إن خطة Dprive التابعة لوكالة DARPA الأمريكية تهدف إلى حل هذه المشكلة، والهدف هو زيادة سرعة حساب FHE إلى 1/10 من سرعة الحساب العادي.
الاتجاهات الرئيسية للتحسين تشمل:
على الرغم من التقدم البطيء، إلا أن FHE لا يزال له قيمة فريدة في حماية البيانات الحساسة على المدى الطويل، خاصة في عصر ما بعد الكم.
تطبيق FHE في البلوك تشين
تُستخدم FHE بشكل رئيسي في مجال blockchain لحماية خصوصية البيانات، بما في ذلك:
لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل زيادة متطلبات الكفاءة والعقد.
المشاريع الرئيسية لـ FHE
المشاريع الرئيسية الحالية للتشفير FHE تشمل:
! أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتديا عباءة هاري بوتر الاختفاء
! أبحاث Gate Ventures: FHE ، مرتدية عباءة هاري بوتر الاختفاء
آفاق المستقبل
تكنولوجيا FHE لا تزال في مراحلها الأولى، وتواجه العديد من التحديات:
لكن مع ظهور الرقائق المخصصة وتدفق المزيد من الأموال، من المتوقع أن يحدث FHE ثورة في مجالات الدفاع والمالية والرعاية الصحية. سيطلق العنان لإمكانات البيانات الخاصة بالت结合 مع خوارزميات الكم المستقبلية، مما يفتح فرص تطوير جديدة.