FHE، ZK وMPC: مقارنة بين ثلاث تقنيات متقدمة للتشفير

في عصر تواجه فيه أمان البيانات وحماية الخصوصية تحديات كبيرة، تلعب تقنيات التشفير دورًا حيويًا. ستقوم هذه المقالة بمقارنة مفصلة بين ثلاث تقنيات تشفير متقدمة، وهي التشفير المتجانس بالكامل (FHE)، وإثبات المعرفة الصفرية (ZK)، والحساب الآمن المتعدد الأطراف (MPC).

إثبات المعرفة صفر (ZK): إثبات دون كشف

تقنية إثبات المعرفة الصفرية تهدف إلى حل كيفية التحقق من صحة المعلومات دون الكشف عن أي محتوى محدد. من خلال ZK، يمكن لطرف ما أن يثبت لطرف آخر أنه يعرف سراً ما، دون الحاجة إلى الكشف عن أي معلومات حول السر نفسه.

على سبيل المثال، يمكن لأليس أن تثبت لموظف تأجير السيارات بوب أنها تتمتع بسمعة ائتمانية جيدة دون الحاجة إلى عرض تفاصيل كشف الحساب. في تطبيقات البلوكشين، يمكن استخدام تقنية ZK لتنفيذ المعاملات المجهولة، مثل عملية تحويل عملة مجهولة. يمكن للعمال تعدين العملات التحقق من شرعية المعاملة دون معرفة هوية المحول وإدراجها في سلسلة الكتل.

حساب آمن متعدد الأطراف (MPC): حساب مشترك دون تسريب

تستخدم تقنية MPC بشكل أساسي للسماح للعديد من المشاركين بإجراء حسابات مشتركة بأمان دون الكشف عن معلومات حساسة. إنها تتيح لمجموعة من المشاركين إكمال مهام الحساب معًا، دون الحاجة إلى أن يكشف أي طرف عن بيانات الإدخال الخاصة به.

سيناريو تطبيق نموذجي هو حساب متوسط رواتب مجموعة من الأشخاص دون كشف بيانات الرواتب الفردية. في مجال التشفير، تم استخدام تقنية MPC لتطوير حلول محفظة أكثر أمانًا. تقوم بعض منصات التداول بإطلاق محافظ MPC التي تقسم المفتاح الخاص إلى عدة أجزاء، وتخزنه على هواتف المستخدمين، والسحاب، ومنصات التداول، مما يزيد من أمان الأصول وسهولة الاستعادة.

التشفير الشامل ( FHE ): حساب التشفير الخارجي

تكنولوجيا التشفير المتجانس بالكامل تحل مشكلة كيفية تشفير البيانات الحساسة بحيث يمكن تسليمها إلى طرف ثالث غير موثوق به لإجراء العمليات الحسابية المساعدة، مع ضمان إمكانية فك تشفير النتائج بشكل صحيح. يسمح FHE بإجراء معالجة حسابية مع الحفاظ على حالة تشفير البيانات، وهو أمر مهم بشكل خاص عند الحاجة إلى معالجة المعلومات الحساسة في بيئة الحوسبة السحابية.

في مجال blockchain، يمكن استخدام تقنية FHE لحل مشاكل مثل الكسل بين العقد في الشبكات الصغيرة المعتمدة على إثبات الحصة (PoS) والتصويت الجماعي. من خلال FHE، يمكن أن تحقق عقد PoS التحقق من الكتل دون معرفة إجابات بعضها البعض، أو السماح للناخبين بالمشاركة في التصويت دون معرفة نوايا الآخرين، مما يعزز مستوى اللامركزية في الشبكة وصدق التصويت.

مقارنة التقنية

على الرغم من أن هذه التقنيات الثلاثة تهدف إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات كبيرة في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التقنية:

• ZK تستخدم بشكل رئيسي للإثبات، وهي مناسبة لمشاهدات الأذونات أو التحقق من الهوية.
• تركز MPC على الحسابات المشتركة متعددة الأطراف، وهي مناسبة للحالات التي تتطلب التعاون في البيانات ولكن يجب حماية خصوصية جميع الأطراف.
• FHE يركز على حساب البيانات المشفرة المستندة إلى السحابة ، وهو مناسب بشكل خاص لمجالات مثل الخدمات السحابية وخدمات الذكاء الاصطناعي.

فيما يتعلق بتعقيد التقنية، يحتاج ZK إلى مهارات رياضية وبرمجية عميقة لتصميم بروتوكولات فعالة. تتطلب MPC معالجة مشاكل التزامن وكفاءة الاتصال عند التنفيذ، خاصة في الحالات التي تشارك فيها عدة أطراف. على الرغم من أن FHE جذابة للغاية من الناحية النظرية، إلا أنها لا تزال تواجه تحديات هائلة في كفاءة الحساب في التطبيقات العملية.

توفر لنا هذه الأنواع الثلاثة من التشفير أدوات قوية للتعامل مع التحديات المتزايدة في أمان البيانات وحماية الخصوصية. مع استمرار تطور التكنولوجيا وتحسينها، ستلعب دورًا متزايد الأهمية في عالمنا الرقمي المستقبلي.