تقرير أسبوعي عن سوق الأصول الرقمية ودراسة تقنية التشفير المتماثل

حتى 13 أكتوبر، تظهر إحصاءات بيانات عدة أصول رقمية رئيسية:

بلغت مناقشة بيتكوين الأسبوع الماضي 12.52 ألف مرة، بانخفاض قدره 0.98% عن الأسبوع السابق. كانت سعر الإغلاق يوم الأحد 63916 دولار، بزيادة قدرها 1.62% مقارنة بأحد الأسبوع السابق.

بلغت مناقشة Ethereum الأسبوع الماضي 3.63K مرة، بزيادة قدرها 3.45% عن الأسبوع السابق. وكانت أسعار الإغلاق يوم الأحد 2530 دولار، بانخفاض قدره 4% عن يوم الأحد من الأسبوع السابق.

ناقش مجتمع TON الأسبوع الماضي 782 مرة، بانخفاض قدره 12.63% مقارنةً بالأسبوع السابق. كان سعر الإغلاق يوم الأحد 5.26 دولار، بانخفاض طفيف قدره 0.25% عن يوم الأحد السابق.

التشفير المتماثل(FHE) هي تقنية متقدمة في مجال التشفير، وميزتها الأساسية تكمن في القدرة على إجراء حسابات مباشرة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى عملية فك التشفير. هذه الخاصية تجعلها تتمتع بآفاق واسعة في مجالات حماية الخصوصية ومعالجة البيانات، بما في ذلك المالية والرعاية الصحية والحوسبة السحابية وتعلم الآلة وأنظمة التصويت وإنترنت الأشياء وحماية الخصوصية في البلوكشين. ومع ذلك، على الرغم من الإمكانيات الكبيرة لـFHE، لا تزال تواجه طريقًا مليئًا بالتحديات نحو commercialization.

إمكانيات FHE وسيناريوهات التطبيق

الميزة الرئيسية للتشفير المتماثل تكمن في حماية الخصوصية. على سبيل المثال، عندما تحتاج شركة إلى استخدام قدرة حسابية لشركة أخرى لتحليل البيانات، لكنها لا ترغب في أن تتعرض الشركة الأخرى للمحتوى المحدد، يمكن أن يلعب التشفير المتماثل دورًا. يمكن لمالك البيانات نقل البيانات المشفرة إلى الجهة الحاسوبية للمعالجة، ولا تزال النتائج الحسابية تحتفظ بالحالة المشفرة، وبعد فك تشفيرها، يمكن لمالك البيانات الحصول على نتائج التحليل. هذه الآلية تحمي خصوصية البيانات وتعزز من إتمام المهام الحسابية الضرورية.

بالنسبة للصناعات الحساسة للبيانات مثل المالية والطب، تعتبر آلية حماية الخصوصية هذه مهمة بشكل خاص. مع تطور الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي، أصبحت أمان البيانات أكثر تركيزًا. يمكن أن يوفر التشفير المتماثل حماية الحوسبة متعددة الأطراف في هذه السيناريوهات، مما يسمح لجميع الأطراف بالتعاون دون الكشف عن المعلومات الحساسة. في تقنية البلوكشين، يعزز التشفير المتماثل من خلال توفير حماية الخصوصية على السلسلة ومراجعة المعاملات الخاصة، مما يزيد من شفافية وأمان معالجة البيانات.

مقارنة بين FHE وطرق التشفير الأخرى

في مجال Web3، يعد التشفير المتماثل، وإثباتات المعرفة الصفرية (ZK)، والحساب متعدد الأطراف (MPC)، وبيئة التنفيذ الموثوقة (TEE) من الطرق الرئيسية لحماية الخصوصية. يمكن للتشفير المتماثل تنفيذ عمليات متعددة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفير البيانات أولاً. يسمح الحساب متعدد الأطراف للأطراف بإجراء حسابات في حالة تشفير البيانات دون الحاجة إلى مشاركة المعلومات الخاصة مع بعضهم البعض. توفر بيئة التنفيذ الموثوقة حسابًا في بيئة آمنة، لكن مرونة معالجة البيانات تكون محدودة نسبياً.

تتمتع هذه التقنيات بالتشفير بمزايا مختلفة، ولكن في دعم المهام الحسابية المعقدة، فإن التشفير المتماثل يظهر أداءً متميزًا. ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل لا يزال يواجه تحديات تتعلق بالتكاليف الحسابية العالية وقلة قابلية التوسع في التطبيقات العملية، مما يحد من أدائه في التطبيقات الفورية.

قيود وتحديات التشفير المتماثل

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، وزيادة ملحوظة في التكاليف مقارنة بالحساب غير المشفر. بالنسبة للحسابات متعددة الحدود من الدرجة العالية، يزداد وقت المعالجة بشكل متعدد الحدود، مما يجعل من الصعب تلبية احتياجات الحساب في الوقت الحقيقي. يتطلب تقليل التكلفة الاعتماد على تسريع الأجهزة المخصصة، ولكن هذا يزيد أيضًا من تعقيد النشر.

2. قدرة التشغيل المحدودة: يمكن للتشفير المتماثل تنفيذ الجمع والضرب على البيانات المشفرة، لكن الدعم للعمليات غير الخطية المعقدة محدود، مما يسبب عنق زجاجة للتطبيقات الذكاء الاصطناعي مثل الشبكات العصبية العميقة. حاليًا، فإن خطط التشفير المتماثل مناسبة بشكل أساسي للحسابات الخطية والبسيطة، حيث يتم تقييد تطبيق النماذج غير الخطية بشكل ملحوظ.

3. تعقيد الدعم المتعدد المستخدمين: يعمل التشفير المتماثل بشكل جيد في سيناريو المستخدم الواحد، ولكن عندما يتعلق الأمر بمجموعات بيانات متعددة المستخدمين، تزداد تعقيد النظام بشكل حاد. على الرغم من أن إطار التشفير المتماثل متعدد المفاتيح يسمح بتشغيل مجموعات البيانات المشفرة بمفاتيح مختلفة، إلا أن إدارة المفاتيح وتعقيد بنية النظام تزداد بشكل ملحوظ.

دمج التشفير المتماثل والذكاء الاصطناعي

في عصر البيانات الحالي، يُستخدم الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع في العديد من المجالات، لكن مخاوف خصوصية البيانات تجعل المستخدمين غالبًا غير راغبين في مشاركة المعلومات الحساسة. يوفر التشفير المتماثل حلًا لحماية الخصوصية للذكاء الاصطناعي. في سياق الحوسبة السحابية، يمكّن التشفير المتماثل معالجة بيانات المستخدمين مع الحفاظ على حالة التشفير، مما يضمن خصوصية البيانات.

تعتبر هذه الميزة مهمة بشكل خاص في ظل اللوائح مثل GDPR، لأن هذه اللوائح تتطلب من المستخدمين حق المعرفة حول كيفية معالجة البيانات، وتضمن حماية البيانات أثناء عملية النقل. يوفر التشفير المتماثل End-to-End ضمانات للامتثال وأمان البيانات.

تطبيقات FHE الحالية في blockchain والمشاريع

تستخدم التشفير المتماثل في blockchain بشكل رئيسي لحماية خصوصية البيانات، بما في ذلك خصوصية البيانات على السلسلة، وخصوصية بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي، وخصوصية التصويت على السلسلة، ومراجعة المعاملات الخاصة على السلسلة. حاليًا، يقوم العديد من المشاريع باستخدام تقنية التشفير المتماثل لدفع تحقيق حماية الخصوصية.

تم استخدام حلول FHE التي تم بناؤها من قبل بعض المشاريع على نطاق واسع في عدة مشاريع blockchain وحماية الخصوصية. تركز هذه المشاريع على جوانب مختلفة: بعضها يعتمد على تقنية TFHE، ويركز على العمليات البوليانية وعمليات الأعداد الصحيحة ذات الطول المنخفض؛ وبعضها طور لغات جديدة للعقود الذكية ومكتبات FHE؛ وهناك مشاريع أخرى تجمع بين FHE والذكاء الاصطناعي، مما يوفر بيئة AI لامركزية وتحمي الخصوصية. بالإضافة إلى ذلك، هناك مشاريع تعمل كحلول Layer 2 لـ Ethereum، تدعم FHE Rollups وFHE Coprocessors، متوافقة مع EVM وتدعم العقود الذكية المكتوبة بلغة Solidity.

الاستنتاج

تعتبر FHE تقنية متقدمة قادرة على تنفيذ الحسابات على البيانات المشفرة، ولها مزايا ملحوظة في حماية خصوصية البيانات. على الرغم من أن التطبيقات التجارية الحالية لـ FHE لا تزال تواجه تحديات كبيرة من حيث تكاليف الحساب وسوء قابلية التوسع، إلا أنه من المتوقع أن يتم حل هذه المشكلات تدريجياً من خلال تسريع الأجهزة وتحسين الخوارزميات. بالإضافة إلى ذلك، مع تطور تقنية blockchain، ستلعب FHE دوراً متزايد الأهمية في حماية الخصوصية والحسابات الآمنة. في المستقبل، قد تصبح FHE التقنية الأساسية التي تدعم الحسابات ذات الخصوصية، مما يجلب ثورة جديدة في أمان البيانات.