FHE، ZK و MPC: مقارنة بين ثلاث تقنيات التشفير

في مجال التشفير، فإن التشفير المتجانس (FHE)، وإثبات المعرفة الصفرية (ZK)، والحساب الآمن متعدد الأطراف (MPC) هي ثلاث تقنيات تحظى باهتمام كبير. على الرغم من أنها جميعًا تهدف إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن لكل منها ميزاتها وسيناريوهات استخدامها. ستقوم هذه المقالة بمقارنة مفصلة بين هذه التقنيات الثلاث، واستكشاف كيفية عملها وتطبيقاتها في مجالات مثل blockchain.

إثبات المعرفة الصفرية ( ZK ): إثبات دون كشف

تهدف تقنية إثبات المعرفة الصفرية إلى حل مشكلة كيفية التحقق من صحة المعلومات دون الكشف عن المحتوى المحدد. إنها مبنية على أساس التشفير، وتسمح لطرف ( المُثبت ) بإثبات لطرف آخر ( المُحقق ) أنه يعرف سراً ما، دون الحاجة إلى الكشف عن أي معلومات حول ذلك السر.

على سبيل المثال، إذا كانت أليس ترغب في إثبات أن وضعها الائتماني جيد لموظف تأجير السيارات بوب، لكنها لا تريد تقديم تفاصيل حول كشف حسابها البنكي. في هذه الحالة، يمكن أن يكون "نقاط الائتمان" المقدمة من البنوك أو برامج الدفع بمثابة إثبات للمعرفة الصفرية. يمكن لأليس إثبات أن درجة ائتمانها تستوفي المعايير، بينما لا يحتاج بوب إلى معرفة معلومات حساب أليس المحددة.

في مجال البلوكشين، يعد تطبيق ZK التقني نموذجياً في العملات المجهولة. على سبيل المثال، عند قيام مستخدم بإجراء صفقة، يحتاجون إلى إنشاء إثبات ZK. هذا الإثبات يمكنه أن يثبت للمنقبين شرعية الصفقة، بينما يحافظ على هوية المستخدمين المجهولة. يمكن للمنقبين التحقق من الصفقة وإضافتها إلى البلوكشين دون معرفة الهوية المحددة للمرسل.

حسابات آمنة متعددة الأطراف ( MPC ): الحساب المشترك دون تسريب

تُستخدم تقنية الحساب الآمن المتعدد الأطراف بشكل أساسي لحل كيفية إجراء حساب مشترك بشكل آمن بين عدة أطراف دون الكشف عن المعلومات الحساسة. يسمح حساب MPC لعدة مشاركين بإكمال مهمة حسابية مشتركة دون الحاجة إلى الكشف عن بيانات الإدخال الخاصة بأي طرف.

على سبيل المثال، إذا كانت آليس وبوب وكارول يريدون حساب متوسط رواتبهم الثلاثة، لكنهم لا يريدون الكشف عن مبالغ رواتبهم المحددة لبعضهم البعض. باستخدام تقنية MPC، يمكنهم تقسيم رواتبهم إلى ثلاثة أجزاء، وتبادل جزءين منها مع الشخصين الآخرين. يقوم كل شخص بجمع الأرقام التي استلمها، ثم يشارك نتيجة الجمع هذه. أخيرًا، يقوم الثلاثة بحساب مجموع نتائج الجمع الثلاثة، وبالتالي الحصول على المتوسط، لكنهم لا يستطيعون تحديد الراتب الدقيق للآخرين.

في صناعة العملات المشفرة، تُستخدم تقنية MPC لتطوير حلول محفظة أكثر أمانًا. تقوم بعض منصات التداول بإطلاق محافظ MPC التي تقسم المفتاح الخاص إلى عدة قطع، تُخزن في أماكن مختلفة مثل هواتف المستخدمين، والسحابة، والبورصات. هذه الطريقة تعزز الأمان وتوفر للمستخدمين آلية استرداد أكثر سهولة.

التشفير المتجانس ( FHE ): حساب آمن خارجي للتشفير

تكنولوجيا التشفير المتجانس تحل مشكلة كيفية تشفير البيانات الحساسة، بحيث يمكن تسليم البيانات المشفرة إلى طرف ثالث غير موثوق به لإجراء حسابات مساعدة، بينما لا يزال يمكن لمالك البيانات الأصلية فك تشفير النتائج بشكل صحيح.

في نظام FHE، يمكن لآليس إضافة ضوضاء إلى بياناتها الأصلية للتشفير، ثم تسليم البيانات المشفرة إلى بوب للمعالجة الحسابية. يستخدم بوب قدرته الحسابية القوية للتعامل مع هذه البيانات المشفرة، لكنه لا يستطيع معرفة المحتوى الفعلي للبيانات. أخيرًا، تستخدم آليس مفتاحها لفك تشفير نتائج الحساب، للحصول على النتيجة الحقيقية.

تعتبر تقنية FHE مهمة بشكل خاص عند التعامل مع البيانات الحساسة في بيئة الحوسبة السحابية. إنها تسمح للبيانات بالبقاء في حالة التشفير طوال عملية المعالجة، مما يحمي أمان البيانات ويضمن الامتثال لمتطلبات الخصوصية.

في مجال blockchain، يمكن استخدام تقنية FHE لتحسين آلية توافق PoS ونظام التصويت. على سبيل المثال، من خلال تقنية FHE، يمكن منع العقد في شبكة PoS الصغيرة من اتباع نتائج التحقق من العقد الكبيرة ببساطة، مما يساعد على تجنب المركزية المفرطة. بنفس الطريقة، في تصويت الحوكمة اللامركزية، يمكن لتقنية FHE المساعدة في منع ظاهرة "التصويت بالتبعية"، مما يجعل نتائج التصويت تعكس الرأي العام بشكل أفضل.

ملخص

على الرغم من أن ZK و MPC و FHE تهدف جميعها إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التكنولوجيا.

• ZK تُستخدم بشكل رئيسي لإثبات، وتناسب السيناريوهات التي تتطلب التحقق من الأذونات أو الهوية.
• تركز MPC على الحسابات المشتركة متعددة الأطراف، وهي مناسبة للحالات التي تتطلب التعاون في البيانات ولكن تحتاج إلى حماية خصوصية الأطراف المعنية.
• FHE يركز على حساب البيانات المشفرة المخصصة، وهو مناسب بشكل خاص لمجالات مثل الحوسبة السحابية وخدمات الذكاء الاصطناعي.

تتميز هذه التقنيات الثلاث بخصائصها، وتواجه تحديات مختلفة في التنفيذ والتطبيق. مع تزايد الطلب على أمان البيانات وحماية الخصوصية الشخصية، ستلعب هذه التقنيات التشفير دورًا متزايد الأهمية في المستقبل.

! [FHE مقابل ZK مقابل MPC ، ما هو الفرق بالضبط بين تقنيات التشفير الثلاثة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a8afc06a0d1893b261415caa9cd92e6a.webp)