تطور تقنية FHE وآفاق تطبيقها

لعبت تقنيات التشفير دورًا مهمًا في مسار الحضارة الإنسانية، وخاصة في مجالات أمن المعلومات وحماية الخصوصية حيث لا غنى عنها. في السنوات الأخيرة، حظيت تقنيات التشفير المتقدمة مثل التشفير المتجانس الكامل (FHE) باهتمام كبير. يسمح FHE بإجراء حسابات عشوائية على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها، مما يفتح آفاق جديدة لعدة مجالات.

نظرة عامة على FHE

FHE هو نوع من تقنيات التشفير المتجانس، يسمح بإجراء العمليات الحسابية على البيانات المشفرة، ويمكن أن تعكس هذه العمليات مباشرة على البيانات الواضحة. يدعم FHE إجراء عمليات وحسابات غير محدودة على البيانات المشفرة.

تساهم شركة مايكروسوفت وشركة زاما بشكل بارز في مجال FHE. توفر مكتبة SEAL من مايكروسوفت ومكتبة TFHE من زاما تنفيذات FHE فعالة. تشمل العملية الأساسية لـ FHE: توليد المفاتيح، تشفير البيانات، إجراء الحسابات المتماثلة، وفك تشفير النتائج.

البنية التحتية لـ fhEVM

تم تطوير fhEVM من قبل شركة Zama، وهو EVM متجانس كامل يدعم حساب الخصوصية باستخدام Solidity. يوفر دعم عمليات FHE من خلال عقود مسبقة التجميع، ويصمم ذاكرة وتخزين EVM مخصصين لـ FHE، كما يقدم مكتبة عقود Solidity لتقليل عتبة التطوير.

حل FHE-Rollups

مشروع Fhenix يجمع بين fhEVM وتقنية Rollup، وقد اقترح نموذج Layer2 من نوع FHE-Rollups. يستخدم تقنية Optimistic Rollups، وتتضمن المكونات الرئيسية ما يلي:

• آلية إثبات الاحتيال المستندة إلى Arbitrum Nitro
• مكتبة fheOS الأساسية التي توفر وظيفة FHE
• شبكة خدمة العتبة المسؤولة عن إدارة المفاتيح وفك التشفير

معالجات FHE

أدخلت Fhenix وحدة Relay، مما يتيح لجميع أنواع سلاسل الكتل والشبكات Layer2 الوصول إلى وظائف FHE. تشمل عملية الاستخدام ما يلي:

1. استدعاء FHE Coprocessor من خلال العقد الذكي
2. طلبات الانتظار لعقد Relay
3. عقدة Relay تعيد توجيه الطلبات
4. تنفيذ حسابات FHE Rollup
5. مخرجات فك تشفير الشبكة الحدية
6. يتم إرجاع النتيجة إلى العقد

تطبيقات FHE

FHE تظهر إمكانات هائلة في المجالات التالية:

• لعبة السلسلة الكاملة لحماية الخصوصية
• حماية MEV في DeFi
• تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي لحماية الخصوصية

تطوير نظام FHE

بخلاف Zama و Fhenix، هناك بعض المشاريع الأخرى التي تستحق الانتباه في نظام FHE البيئي:

• واقي الشمس: مترجم FHE المطور ذاتيًا
• شبكة Mind: دمج شبكة FHE مع EigenLayer
• مختبرات PADO: ZKFHE يدمج ZKP و FHE
• شبكة Inco: Layer1 لتحسين كفاءة حسابات FHE
• Treat: طبقة FHE Layer3 من نظام Shiba البيئي
• BasedAI:شبكة لإدخال وظيفة FHE لـ LLM

تكنولوجيا FHE تتطور بشكل مزدهر، ومن المتوقع أن تلعب دوراً مهماً في مجالات متعددة في المستقبل. مع ظهور المزيد من المشاريع وتدفق الأموال، من المتوقع أن يشهد النظام البيئي لـ FHE نمواً سريعاً.