تطوير وتطبيق تقنية التشفير المتماثل بالكامل

التشفير المتماثل بالكامل(FHE) هي تقنية تشفير متقدمة، تسمح بإجراء حسابات على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها. تم اقتراح هذا المفهوم لأول مرة في السبعينيات، ولكن حتى عام 2009 عندما عرض كريغ جينتري إمكانية إجراء حسابات عشوائية على البيانات المشفرة، تم تحقيق التشفير المتماثل بالكامل حقًا.

تشمل الخصائص الأساسية لـ FHE التشفير المتماثل، إدارة الضوضاء والعمليات غير المحدودة. تعني التشفير المتماثل أن عمليات الجمع أو الضرب على النصوص المشفرة تعادل إجراء نفس العمليات على النصوص الواضحة. إدارة الضوضاء ضرورية للتحكم في دقة الحسابات. مقارنةً بالتشفير المتماثل الجزئي وبعض أنواع التشفير المتماثل، يدعم FHE عمليات الجمع والضرب غير المحدودة.

في مجال blockchain، من المتوقع أن تصبح FHE تقنية رئيسية لتعزيز القابلية للتوسع وحماية الخصوصية. يمكن أن تحول blockchain الشفاف إلى شكل مشفر جزئيًا، مع الاحتفاظ بالتحكم في العقود الذكية. بعض المشاريع تعمل على تطوير آلة افتراضية لـ FHE، مما يسمح للمبرمجين بكتابة رمز عقد ذكي يتعامل مع بدائل FHE. يمكن أن تحل هذه الطريقة مشكلات الخصوصية الحالية في blockchain، مما يجعل المدفوعات المشفرة، والألعاب، وغيرها من التطبيقات ممكنة، مع الاحتفاظ بالرسم البياني للمعاملات لتلبية المتطلبات التنظيمية.

يمكن أن يحسن التشفير المتماثل بالكامل (FHE) من قابلية استخدام المشاريع الخاصة من خلال استرداد الرسائل الخاصة (OMR)، وحل مشاكل وقت استرجاع معلومات الرصيد والتأخير في المزامنة. على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل (FHE) لا يمكنه حل مشاكل قابلية التوسع في الشبكة (Blockchain) مباشرة، إلا أنه قد يقدم حلولًا لتحديات قابلية التوسع عند دمجه مع الإثباتات صفرية المعرفة.

التشفير المتماثل بالكامل و ZKP( هي تقنيات مكملة. يوفر ZKP حسابات يمكن التحقق منها وخصائص عدم المعرفة ، بينما يسمح التشفير المتماثل بالكامل بإجراء حسابات على بيانات مشفرة دون الكشف عن البيانات. الجمع بين الاثنين سيزيد بشكل كبير من تعقيد الحسابات ، لذلك فإنه عملي فقط عندما تكون هناك حاجة في حالات استخدام معينة.

تطور FHE متأخر بنحو ثلاث إلى أربع سنوات عن ZKP، لكنه يتقدم بسرعة. بدأت مشاريع FHE من الجيل الأول في الاختبار، ومن المتوقع أن يتم إطلاق الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن FHE لا يزال يتطلب مزيدًا من الموارد الحسابية مقارنة بـ ZKP، إلا أن إمكانيات اعتماده على نطاق واسع بدأت تظهر.

تشمل التحديات الرئيسية التي تواجه التشفير المتماثل بالكامل كفاءة الحوسبة وإدارة المفاتيح. تعتبر عمليات التمهيد كثيفة الاستخدام للحوسبة، لكن التقدم في الخوارزميات وتحسينات الهندسة تعمل على تحسين هذه المشكلة. بالنسبة لبعض حالات الاستخدام، قد توجد بدائل أكثر كفاءة لا تستخدم التمهيد. كما أن إدارة المفاتيح تشكل تحديًا، مما يتطلب مزيدًا من التطور للتغلب على مشكلة نقطة الفشل الواحدة.

تقوم العديد من الشركات بتطوير تقنيات وتطبيقات تتعلق بالتشفير المتماثل بالكامل:

• Arcium: يوفر شبكة حسابات سرية متوازية قائمة على Solana.
• Cysic: تركز على التسريع العتادي لإنشاء والتحقق من إثباتات المعرفة الصفرية في الوقت الحقيقي.
• Zama: تطوير حلول التشفير المتماثل بالكامل للبلوكشين والذكاء الاصطناعي.
• واقي الشمس: يساعد المهندسين في استخدام التشفير المتماثل بالكامل لبناء ونشر التطبيقات الخاصة.
• أوكترا: قدم نموذج HFHE جديد، يعمل على الرسم البياني الفائق.
• Fhenix: تطوير Layer 2 من الإيثيريوم المدعوم من FHE.
• شبكة الذكاء: بناء طبقة إعادة رهن FHE لاستخدامها في DePIN و AI.
• Inco Network: تطوير سلسلة كتل Layer 1 للحوسبة السرية المعيارية.

![التشفير المتماثل بالكامل (FHE) والتقدم والتطبيقات])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-97e1ef48e90d438cfe636a91f4eff522.webp(

تختلف بيئة تنظيم التشفير المتماثل في مناطق مختلفة. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم واسع، لا تزال الخصوصية المالية منطقة رمادية. لدى التشفير المتماثل القدرة على تعزيز خصوصية البيانات، مع الحفاظ على الفوائد الاجتماعية.

استشراف المستقبل، من المتوقع أن تحقق التشفير المتماثل بالكامل تقدمًا ملحوظًا في السنوات 3-5 القادمة، من البحث النظري إلى التطبيق العملي. مع نضوج التكنولوجيا، يُتوقع أن يدفع التشفير المتماثل بالكامل تطوير مجموعة متنوعة من التطبيقات الابتكارية في نظام التشفير.