تقرير أسبوعي عن سوق الأصول الرقمية واستكشاف التشفير المتماثل

حتى 13 أكتوبر، أجرت منصة بيانات معينة تحليلًا إحصائيًا لتكرار المناقشات حول الأصول الرقمية الرئيسية وتغيرات الأسعار:

عدد مناقشات البيتكوين الأسبوع الماضي كان 12.52K، بانخفاض قدره 0.98% عن الأسبوع السابق، وكان سعر الإغلاق يوم الأحد 63916 دولار، بزيادة قدرها 1.62% عن الأسبوع الماضي.

ناقش عدد مرات مناقشة الإيثريوم الأسبوع الماضي 3.63K، بزيادة قدرها 3.45% عن الأسبوع السابق، وكان سعر الإغلاق يوم الأحد 2530 دولار، بانخفاض قدره 4% عن الأسبوع الماضي.

ناقش TON 782 مرة في الأسبوع الماضي، بانخفاض قدره 12.63% عن الأسبوع السابق، وسعر الإغلاق يوم الأحد كان 5.26 دولار، بانخفاض طفيف قدره 0.25% عن الأسبوع الماضي.

التشفير المتماثل (Fully Homomorphic Encryption, FHE) هو تقنية واعدة في مجال علم التشفير. تتمثل ميزته الأساسية في السماح بإجراء عمليات حسابية مباشرة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى عملية فك التشفير، مما يوفر دعمًا قويًا لحماية الخصوصية ومعالجة البيانات. يتمتع FHE بإمكانات واسعة في العديد من المجالات بما في ذلك المالية، والرعاية الصحية، والحوسبة السحابية، وتعلم الآلة، وأنظمة التصويت، وإنترنت الأشياء، وحماية الخصوصية في blockchain. ومع ذلك، على الرغم من آفاق التطبيق الواسعة، لا يزال FHE يواجه العديد من التحديات في طريقه نحو commercialization.

مزايا التشفير المتماثل و سيناريوهات التطبيق

الميزة الكبرى للتشفير المتماثل تكمن في حماية الخصوصية. على سبيل المثال، عندما تحتاج شركة ما إلى استخدام قدرة حساب شركة أخرى لتحليل البيانات، لكنها لا ترغب في أن تتعرض الشركة الأخرى للمحتوى المحدد، فإن التشفير المتماثل يمكن أن يلعب دورًا. يمكن لمالك البيانات نقل البيانات المشفرة إلى الجهة الحسابية للتحليل، مع الحفاظ على حالة التشفير لنتائج الحساب. بعد فك تشفير البيانات، يمكن لمالك البيانات الحصول على نتائج التحليل، مما يحمي خصوصية البيانات ويكمل المهمة الحسابية المطلوبة.

تعتبر هذه الآلية لحماية الخصوصية مهمة بشكل خاص للصناعات الحساسة للبيانات مثل المالية والرعاية الصحية. مع تطور الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي، أصبحت أمان البيانات محور اهتمام متزايد. يمكن أن يوفر التشفير المتماثل (FHE) حماية لحسابات متعددة في هذه السيناريوهات، مما يسمح للأطراف بالتعاون دون الكشف عن المعلومات الخاصة. في تقنية blockchain، يعزز FHE 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 التشفير المتماثل، إثباتات المعرفة الصفرية (ZK)، الحساب متعدد الأطراف (MPC) وبيئة التنفيذ الموثوق بها (TEE) هي الطرق الرئيسية لحماية الخصوصية. على عكس ZK، يمكن للتشفير المتماثل تنفيذ عمليات متعددة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفير البيانات أولاً. يسمح MPC للأطراف بإجراء الحسابات في ظل تشفير البيانات، دون الحاجة إلى مشاركة المعلومات الخاصة. تقدم TEE حسابات في بيئة آمنة، ولكن مرونة معالجة البيانات محدودة نسبيًا.

تمتلك هذه التقنيات التشفيرية مزاياها الخاصة، لكن في دعم المهام الحسابية المعقدة، يتفوق FHE بشكل خاص. ومع ذلك، يواجه FHE في التطبيقات العملية مشكلات تتعلق بارتفاع تكلفة الحساب وسوء قابلية التوسع، 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 حسابات كبيرة: تتطلب التشفير المتماثل موارد حسابية كبيرة، مما يزيد بشكل ملحوظ من تكلفة الحساب مقارنةً بالحسابات غير المشفرة. بالنسبة لعمليات متعددة الحدود العالية، يرتفع وقت المعالجة بشكل متزايد، مما يجعل من الصعب تلبية متطلبات الحسابات في الوقت الحقيقي. لتقليل التكلفة، يجب الاعتماد على تسريع الأجهزة المتخصصة، ولكن هذا يزيد أيضًا من تعقيد النشر.

2. القدرة التشغيلية المحدودة: على الرغم من أن التشفير المتماثل يمكن أن ينفذ عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة، إلا أن الدعم للعمليات غير الخطية المعقدة محدود، مما يشكل عقبة أمام التطبيقات الذكية مثل الشبكات العصبية العميقة. حالياً، فإن خطط التشفير المتماثل مناسبة بشكل رئيسي للحسابات الخطية والبسيطة، وتتعرض تطبيقات النماذج غير الخطية لقيود ملحوظة.

3. تعقيد الدعم متعدد المستخدمين: يعمل التشفير المتماثل بشكل جيد في سيناريوهات المستخدم الفردي، ولكن عند التعامل مع مجموعات بيانات متعددة المستخدمين، يرتفع تعقيد النظام بشكل حاد. على الرغم من أن إطار العمل FHE متعدد المفاتيح الذي تم تقديمه في عام 2013 يسمح بالعمليات على مجموعات بيانات مشفرة بمفاتيح مختلفة، إلا أن إدارة المفاتيح وتعقيد بنية النظام تزداد بشكل ملحوظ.

دمج التشفير المتماثل والذكاء الاصطناعي

في عصر البيانات المدفوعة الحالي، يتم تطبيق الذكاء الاصطناعي (AI) على نطاق واسع في مجالات متعددة، ولكن مخاوف خصوصية البيانات تجعل المستخدمين غالبًا reluctant لمشاركة المعلومات الحساسة. يوفر التشفير المتماثل (FHE) حلاً لحماية الخصوصية في مجال الذكاء الاصطناعي. في سيناريو الحوسبة السحابية، تكون البيانات عادةً مشفرة أثناء عملية النقل والتخزين، ولكنها غالبًا ما تكون في حالة نص عادي أثناء المعالجة. من خلال التشفير المتماثل، يمكن معالجة بيانات المستخدم في حالة مشفرة، مما يضمن خصوصية البيانات.

تعتبر هذه الميزة مهمة بشكل خاص في ظل القوانين مثل GDPR، حيث تتطلب هذه القوانين من المستخدمين الحق في معرفة كيفية معالجة البيانات، وضمان حماية البيانات أثناء عملية النقل. يوفر التشفير المتماثل من النهاية إلى النهاية ضمانات للامتثال وأمان البيانات.

التطبيقات الحالية لـ FHE في blockchain والمشاريع

تركز تطبيقات التشفير المتماثل (FHE) في سلسلة الكتل على حماية خصوصية البيانات، بما في ذلك الخصوصية على السلسلة، خصوصية بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي، خصوصية التصويت على السلسلة، ومراجعة المعاملات الخاصة على السلسلة. حاليًا، تستخدم العديد من المشاريع تقنية FHE لدفع تحقيق حماية الخصوصية:

1. التقنية التي تم بناؤها من قبل مزود حل FHE معين تُستخدم على نطاق واسع في العديد من مشاريع حماية الخصوصية.

2. يعتمد مشروع معين على تقنية TFHE، ويركز على العمليات المنطقية وعمليات الأعداد الصحيحة ذات الطول القصير، وقد أنشأ مجموعة تطوير FHE للتطبيقات المتعلقة بالأصول الرقمية والذكاء الاصطناعي.

3. هناك مشاريع طورت لغة عقود ذكية جديدة ومكتبة HyperghraphFHE، مناسبة لشبكات التشفير.

4. استفاد مشروع ما من التشفير المتماثل لتحقيق حماية الخصوصية في الشبكات الحسابية للذكاء الاصطناعي، ويدعم مجموعة متنوعة من نماذج الذكاء الاصطناعي.

5. مشروع آخر يجمع بين التشفير المتماثل والذكاء الاصطناعي، ويوفر بيئة ذكاء اصطناعي لامركزية وتحمي الخصوصية.

6. هناك مشاريع كحلول Layer 2 على الإيثيريوم، تدعم FHE Rollups وFHE Coprocessors، متوافقة مع EVM وتدعم العقود الذكية المكتوبة بلغة Solidity.

الاستنتاج

FHE كنوع من التقنيات المتقدمة التي تستطيع إجراء عمليات حسابية على البيانات المشفرة، تتمتع بمزايا ملحوظة في حماية خصوصية البيانات. على الرغم من أن التطبيقات التجارية الحالية لـ FHE لا تزال تواجه تحديات من حيث التكاليف الحاسوبية العالية وسوء القابلية للتوسع، 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 دورًا متزايد الأهمية في حماية الخصوصية والحوسبة الآمنة. في المستقبل، قد تصبح FHE التقنية الأساسية التي تدعم الحوسبة لحماية الخصوصية، مما يجلب ثورة جديدة في أمان البيانات.