التشفير المتماثل بالكامل FHE: التوازن المثالي بين الخصوصية والحوسبة
في الآونة الأخيرة، كان السوق هادئًا، مما منحنا المزيد من الوقت للتركيز على تطوير بعض التقنيات الناشئة. على الرغم من أن سوق التشفير في عام 2024 ليس مشوقًا كما في السنوات السابقة، إلا أن هناك بعض التقنيات الجديدة التي بدأت في النضوج تدريجياً، ومن بينها الموضوع الذي سنناقشه اليوم: التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصارًا FHE).
لفهم هذا المفهوم المعقد FHE، نحتاج أولاً إلى فهم معاني "التشفير" و "المتماثل"، ولماذا نحتاج إلى "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير الأساسي للمفاهيم
أبسط طرق التشفير التي نعرفها جميعًا. على سبيل المثال، إذا أرادت أليس إرسال رسالة سرية لبوب "1314 520". لضمان أمان المعلومات، يمكن لأليس ضرب كل رقم في 2 لتشفيرها، لتصبح "2628 1040". عندما يتلقى بوب الرسالة، كل ما عليه هو قسمة كل رقم على 2 ليتمكن من فك تشفير المعلومات الأصلية. تتيح هذه الطريقة البسيطة للتشفير المتماثل للطرفين نقل المعلومات بأمان دون الثقة في طرف ثالث.
التشفير المتماثل
التشفير المتماثل أكثر تقدماً، إذ يسمح بإجراء العمليات الحسابية على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها أولاً. تخيل لو أن أليس تجيد فقط الضرب والقسمة الأساسية، لكنها تحتاج إلى حساب مسألة معقدة، مثل إجمالي فاتورة الكهرباء لمنزلها على مدار 12 شهراً (400 يوان في الشهر).
يمكن لأليس ضرب 400 و 12 في 2 للتشفير، ليصبحوا 800 و 24، ثم تطلب من طرف ثالث حساب 800×24. بعد أن يحصل الطرف الثالث على النتيجة 19200، تقوم أليس بقسمتها على 4، لتصل إلى المجموع الصحيح لفاتورة الكهرباء 4800 يوان. خلال هذه العملية، لا يستطيع الطرف الثالث معرفة المبلغ الفعلي لفاتورة أليس أو عدد أشهر المتأخرات، لكنه ساعد في إكمال الحساب.
ضرورة التشفير المتماثل بالكامل
ومع ذلك، قد يتم اختراق التشفير المتماثل البسيط. إذا كان الطرف الثالث ذكيًا بما فيه الكفاية، فقد يتمكن من استنتاج البيانات الأصلية من خلال طريقة التجريب والخطأ. هذا هو السبب في أننا بحاجة إلى "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير المتماثل بالكامل يسمح بإجراء عدد غير محدود من عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة، مع ضمان صحة النتائج بعد فك التشفير. هذه التقنية قادرة على التعامل مع حسابات متعددة الحدود المعقدة، ويمكنها تقريباً التعبير عن معظم المسائل الرياضية في العالم، وليس فقط العمليات الحسابية البسيطة.
التشفير المتماثل بالكامل حتى عام 2009 حقق تقدمًا كبيرًا، وكانت هذه التقنية واحدة من الكؤوس المقدسة في عالم التشفير لفترة طويلة.
تطبيقات التشفير المتماثل بالكامل
تكنولوجيا FHE لديها تطبيقات محتملة في العديد من المجالات، حيث أن الذكاء الاصطناعي (AI) هو اتجاه جذاب بشكل خاص.
في مجال الذكاء الاصطناعي، تعتبر البيانات أساسية، ولكن خصوصية البيانات أيضًا في غاية الأهمية. يمكن أن يسمح التشفير المتماثل بالكامل للذكاء الاصطناعي بإجراء الحسابات والتعلم دون الحاجة إلى الوصول إلى البيانات الأصلية. على وجه التحديد:
يمكن لمالك البيانات تشفير البيانات الحساسة باستخدام التشفير المتماثل بالكامل
تقديم البيانات المشفرة للذكاء الاصطناعي لمعالجتها
الذكاء الاصطناعي يعيد نتائج التشفير
يقوم مالك البيانات بفك تشفير النتائج محليًا
تعمل هذه الطريقة على حماية خصوصية البيانات واستغلال القدرة الحسابية للذكاء الاصطناعي بشكل كامل لتحقيق هدف "كلاهما".
التحديات التي تواجه التشفير المتماثل بالكامل في الواقع
على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل له آفاق واسعة، إلا أنه لا يزال يواجه تحديات في التطبيقات العملية، وخاصة العبء الحسابي الضخم. لمعالجة هذه المشكلة، تقوم بعض المشاريع بتطوير أجهزة وهياكل شبكة متخصصة لدعم حسابات التشفير المتماثل بالكامل.
خاتمة
مع انتشار تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، أصبحت قضايا خصوصية البيانات أكثر أهمية. من التعرف على الوجه في الهواتف الشخصية إلى الأمن المعلوماتي على مستوى الدولة، يمكن أن تلعب تقنية التشفير المتماثل بالكامل دوراً مهماً. إذا تمكنت تقنية التشفير المتماثل بالكامل من النضوج حقاً، فسوف تصبح خط الدفاع الأخير لحماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي، مما يوفر لنا الحماية الضرورية للخصوصية أثناء استمتاعنا ب便利 التكنولوجيا.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 17
أعجبني
17
4
إعادة النشر
مشاركة
تعليق
0/400
ForkPrince
· منذ 5 س
مرة أخرى، تسويق التشفير؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
SnapshotBot
· منذ 9 س
بدأوا مرة أخرى في إعادة تسخين الأرز البارد
شاهد النسخة الأصليةرد0
DegenWhisperer
· منذ 11 س
هذه التكنولوجيا معقدة للغاية
شاهد النسخة الأصليةرد0
ProbablyNothing
· منذ 11 س
واو رائع! حتى البيانات النص العادي تحتاج إلى تعقيد كهذا
تقنية FHE: أداة لحماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي
التشفير المتماثل بالكامل FHE: التوازن المثالي بين الخصوصية والحوسبة
في الآونة الأخيرة، كان السوق هادئًا، مما منحنا المزيد من الوقت للتركيز على تطوير بعض التقنيات الناشئة. على الرغم من أن سوق التشفير في عام 2024 ليس مشوقًا كما في السنوات السابقة، إلا أن هناك بعض التقنيات الجديدة التي بدأت في النضوج تدريجياً، ومن بينها الموضوع الذي سنناقشه اليوم: التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصارًا FHE).
لفهم هذا المفهوم المعقد FHE، نحتاج أولاً إلى فهم معاني "التشفير" و "المتماثل"، ولماذا نحتاج إلى "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير الأساسي للمفاهيم
أبسط طرق التشفير التي نعرفها جميعًا. على سبيل المثال، إذا أرادت أليس إرسال رسالة سرية لبوب "1314 520". لضمان أمان المعلومات، يمكن لأليس ضرب كل رقم في 2 لتشفيرها، لتصبح "2628 1040". عندما يتلقى بوب الرسالة، كل ما عليه هو قسمة كل رقم على 2 ليتمكن من فك تشفير المعلومات الأصلية. تتيح هذه الطريقة البسيطة للتشفير المتماثل للطرفين نقل المعلومات بأمان دون الثقة في طرف ثالث.
التشفير المتماثل
التشفير المتماثل أكثر تقدماً، إذ يسمح بإجراء العمليات الحسابية على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها أولاً. تخيل لو أن أليس تجيد فقط الضرب والقسمة الأساسية، لكنها تحتاج إلى حساب مسألة معقدة، مثل إجمالي فاتورة الكهرباء لمنزلها على مدار 12 شهراً (400 يوان في الشهر).
يمكن لأليس ضرب 400 و 12 في 2 للتشفير، ليصبحوا 800 و 24، ثم تطلب من طرف ثالث حساب 800×24. بعد أن يحصل الطرف الثالث على النتيجة 19200، تقوم أليس بقسمتها على 4، لتصل إلى المجموع الصحيح لفاتورة الكهرباء 4800 يوان. خلال هذه العملية، لا يستطيع الطرف الثالث معرفة المبلغ الفعلي لفاتورة أليس أو عدد أشهر المتأخرات، لكنه ساعد في إكمال الحساب.
ضرورة التشفير المتماثل بالكامل
ومع ذلك، قد يتم اختراق التشفير المتماثل البسيط. إذا كان الطرف الثالث ذكيًا بما فيه الكفاية، فقد يتمكن من استنتاج البيانات الأصلية من خلال طريقة التجريب والخطأ. هذا هو السبب في أننا بحاجة إلى "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير المتماثل بالكامل يسمح بإجراء عدد غير محدود من عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة، مع ضمان صحة النتائج بعد فك التشفير. هذه التقنية قادرة على التعامل مع حسابات متعددة الحدود المعقدة، ويمكنها تقريباً التعبير عن معظم المسائل الرياضية في العالم، وليس فقط العمليات الحسابية البسيطة.
التشفير المتماثل بالكامل حتى عام 2009 حقق تقدمًا كبيرًا، وكانت هذه التقنية واحدة من الكؤوس المقدسة في عالم التشفير لفترة طويلة.
تطبيقات التشفير المتماثل بالكامل
تكنولوجيا FHE لديها تطبيقات محتملة في العديد من المجالات، حيث أن الذكاء الاصطناعي (AI) هو اتجاه جذاب بشكل خاص.
في مجال الذكاء الاصطناعي، تعتبر البيانات أساسية، ولكن خصوصية البيانات أيضًا في غاية الأهمية. يمكن أن يسمح التشفير المتماثل بالكامل للذكاء الاصطناعي بإجراء الحسابات والتعلم دون الحاجة إلى الوصول إلى البيانات الأصلية. على وجه التحديد:
تعمل هذه الطريقة على حماية خصوصية البيانات واستغلال القدرة الحسابية للذكاء الاصطناعي بشكل كامل لتحقيق هدف "كلاهما".
التحديات التي تواجه التشفير المتماثل بالكامل في الواقع
على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل له آفاق واسعة، إلا أنه لا يزال يواجه تحديات في التطبيقات العملية، وخاصة العبء الحسابي الضخم. لمعالجة هذه المشكلة، تقوم بعض المشاريع بتطوير أجهزة وهياكل شبكة متخصصة لدعم حسابات التشفير المتماثل بالكامل.
خاتمة
مع انتشار تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، أصبحت قضايا خصوصية البيانات أكثر أهمية. من التعرف على الوجه في الهواتف الشخصية إلى الأمن المعلوماتي على مستوى الدولة، يمكن أن تلعب تقنية التشفير المتماثل بالكامل دوراً مهماً. إذا تمكنت تقنية التشفير المتماثل بالكامل من النضوج حقاً، فسوف تصبح خط الدفاع الأخير لحماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي، مما يوفر لنا الحماية الضرورية للخصوصية أثناء استمتاعنا ب便利 التكنولوجيا.